Boliden und Feuerkugeln - Astronomische Arbeitsgemeinschaft Mainz

Die Bewegung auf den Beobachter zu, kann dieser nicht so gut erkennen wie die seitliche
Bewegung der Feuerkugel.
Was sind Boliden und Feuerkugeln?
Die einfachste Antwort auf diese Frage lautet: Boliden und Feuerkugeln sind besonders helle
Meteore. Der Begriff „Meteor“ leitet sich aus dem Griechischen ab: µετεωροζ heißt schicht und
einfach „Himmelserscheinung“. Davon abgeleitet ist auch die Disziplin Meteorologie, die
Wetterkunde. Die Fachbezeichnung lautet: Das Meteor, umgangssprachlich heißt es häufig der
Meteor. Als Meteorit wird der Eisen- oder Steinbrocken verstanden, der aus dem Weltall
kommend auf dem Erdboden einschlägt. Die Teilchen, die im interplanetaren Raum die Sonne
umrunden – auf mehr oder weniger langgestreckten Keplerellipsen -, werden heutzutage als
Meteoroide bezeichnet. Zu Meteoriten werden sie erst, wenn sie mit der Erde kollidiert sind.
Meteorite die mit unserem Globus zusammenprallen, dringen zunächst mit hoher Geschwindigkeit
in unsere Lufthülle ein. Die Geschwindigkeiten liegen dabei zwischen zehn und siebzig Kilometer
pro Sekunde. Dabei werden die meteoritischen Körper durch den Luftwiderstand stark
abgebremst. Der größte Teil der Bewegungsenergie ( kinetische Energie ) wird in Wärme
umgewandelt. Weniger als ein Prozent davon wird als Leuchterscheinung sichtbar. Manchmal wird
behauptet Meteorite erhitzen sich durch die Reibung an Luftmolekülen. Dies ist jedoch nicht
korrekt. Vielmehr wird die Luft durch den Meteoriten komprimiert, was zu deren Aufheizung
führt. Auch eine Fahrradluftpumpe wird warm, wenn die Luft unter Druck in den
Fahrradschlauch gepreßt wird. Wie Meteoritenspektren erkennen lassen, ist das Licht eines
Meteors in erster Linie eine Anregungs- und Ionisationsleuchten der erhitzen Luftmoleküle. In
etwa 120 bis 80 Kilometer Höhe sind die Luftschichten bereits so dicht, daß Meteorite auf rund
3 000 Kelvin und mehr aufgeheitzt werden. Kleinere Meteorite von staubteilchengröße
verdampfen bei so hohen Temperaturen recht schnell, noch lange bevor sie vollständig
abgebremst sind. Sie erscheinen uns als Sternschnuppen.
Etwas größere Objekte von einigen Zentimetern Durchmesser hingegen verdampfen nicht so
schnell. Vor ihrer Zerstörung tauchen sie tiefer in die Atmosphäre ein und zerplatzen erst in
Höhen zwischen zehn und fünfzig Kilometer. Die in diesen geringen Höhen wesentlich dichteren
Luftschichten bewirken aber eine viel stärkere Abbremsung. Ein Objekt von Tennisballgröße wird
schon zu einer Feuerkugel von Vollmondhelligkeit. Durch die stärkere Abbremsung in den
tieferen Atmosphäreschichten fliegen die größeren Meteorite langsamer weshalb
Feuerkugelerscheinungen meist länger zu sehen sind als rasch über den Himmel flitzende
Sternschnuppen.
Bei größeren Körpern geht auch der Verdampfungsprozeß nicht so glatt und schnell vonstatten
wie bei nur staubkörnchengroßen Partikeln. In der kurzen Zeit des Aufglühens reicht die
Wärmeleitfähigkeit nicht aus einen zentimetergroßen Meteoriten gleichmäßig zu erhitzen. Die
Oberfläche glüht auf, das Innere bleibt kühl. Dies ruft starke Spannungen hervor. Der Luftstau
bewirkt zusätzlich starke mechanische Belastungen, wodurch Teile der Oberfläche abgesprengt
werden. Solche Auflösungsprozesse werden bei Boliden häufig beobachtet. Manchmal sind die
Spannungen so große, daß sie den Boliden völlig zerreißen. Einige Bruchstücke fliegen dann
entgegen der ursprünglichen Flugrichtung des Meteoriten weg, wodurch sie eine geringe
Geschwindigkeit relativ zur umgebenden Luft erhalten. Dadurch können sie unverdampft in die
feste Erdoberfläche einschlagen. Bei größeren Körpern ist die Wahrscheinlichkeit höher das
Überbleibsel den festen Boden erreichen und dann und wann als Meteorite entdeckt werden.
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