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11.12.2012

Kosmische Katastrophen

Die Lust an Katastrophen aus dem All ist groß in der heutigen Zeit: Man beachte nur die zahlreichen Filme über Themen wie Asteroidenimpakte, Sonnenstürme oder das Zusammenbrechen des Erdmagnetfeldes. Weltuntergangsprophezeihungen haben Konjunktur, und mittlerweile ist ein richtiges Geschäft daraus geworden. Aufgeheizt wird die Hysterie in diesem Jahr durch das Ende des Maya-Kalenders, welches als Ende der Welt missgedeutet wird.[1] Vorhersagen, die Welt gehe unter, hat es in der Geschichte der Menschheit viele gegeben, insbesondere die Jahrtausendwende wurde als Endzeitdatum strapaziert. Aber gibt es auch reale Bedrohungen, etwa durch kosmische Katastrophen? Als solche werden Katastrophen bezeichnet, die von außen auf die Erde einwirken oder bewirken, dass sich wichtige gegebene Größen der Erde ändern (wie beispielsweise das Magnetfeld oder die Rotation der Erde). In diesem Beitrag werden derartige Szenarien im Hinblick darauf untersucht, ob sie tatsächlich eine Gefahr für uns auf der Erde darstellen beziehungsweise wie wahrscheinlich sie überhaupt sind. Müssen wir uns demnächst vor einem Weltuntergang fürchten? Hat es kosmische Katastrophen im Verlauf der Erdgeschichte gegeben?

Entstehung der Erde und des Mondes



Vor etwa 4,6 Milliarden Jahren ereignete sich im Universum etwas für uns Besonderes: Das Sonnensystem formte sich aus einem präsolaren Gas- und Staubnebel. Wir wissen durch Beobachtungen, dass die Bildung von Sternen keineswegs abgeschlossen ist, sondern dass sich auch heute noch Sterne und Planetensysteme bilden. Junge Sterne leuchten meist sehr schwach beziehungsweise Teile des Staubes leuchten im Infrarot-Licht. Mit Hilfe von Infrarotsatelliten hat man daher die Bildung von Planetensystemen untersucht. Die Entstehung von Sternen durch Kontraktion einer interstellaren Gaswolke lässt sich sehr einfach durch Computerrechnungen nachvollziehen. Die Bildung von Sternen aus einem Gas- und Staubnebel dauert im Vergleich zur Lebensdauer eines Sternes (unsere Sonne hat eine Lebensdauer von etwa 9 Milliarden Jahren) nur sehr kurz, einige Hunderttausend bis einige Millionen von Jahren.

Planeten entstehen ebenfalls in den frühen Phasen der Sternentwicklung. Zunächst formten sich Planetesimale, Meter bis einige Kilometer große Gesteins- und Eisbrocken, die kollidierten und so immer größere Klumpen bildeten. Selbst als durch solche Akkretion (Anwachsen) schon ein relativ großer Planet wie die Erde geformt war, gab es immer noch sehr häufig Einstürze von Restmaterial, das im Sonnensystem umher schwebte. Diese Phase der frühen Erdgeschichte bezeichnet man als kosmisches Bombardement. In dieser Zeit, als die Bildung der Erde bereits abgeschlossen war, also vor etwa 4,5 Milliarden Jahren, kam es zu einer wahren Katastrophe im Sonnensystem. Die Erde stieß mit einem Planeten etwa von der Größe des Mars zusammen, und aus dem herausgeschlagenen Material bildete sich in wenigen Monaten unser Mond. Diese Annahme wird bestätigt durch die Tatsache, dass die Gesteine der Mondoberfläche, welche zum Beispiel die Apollo-Astronauten zur Erde gebracht haben, im Wesentlichen dieselbe Zusammensetzung und Isotopenanteile zeigen wie Gesteine des Erdmantels. Für die Erde blieb dieser Zusammenstoß nicht ohne Folgen. Vor allem wurde die Rotation der frühen Erde deutlich verlangsamt. Leben konnte es zur damaligen Zeit mit Sicherheit nicht auf der Erde geben, da die Erdoberfläche infolge des dauernden Bombardements glutflüssig war. Nicht nur die Erde war von einer solchen Katastrophe betroffen. Unser Nachbarplanet Venus rotiert sehr langsam und im entgegengesetzten Sinne zu seiner Umlaufrichtung um die Sonne, die Rotationsachse des Gasplaneten Uranus liegt fast in seiner Bahnebene um die Sonne, und es gibt weitere Beispiele von Besonderheiten in unserem Planetensystem, die man nur durch solche Riesenimpakte erklären kann.

Die Reste des kosmischen Bombardements kann man auch heute noch auf Oberflächen von Körpern im Sonnensystem beobachten, die keiner Verwitterung oder tektonischen Veränderungen ausgesetzt waren. Beinahe alle Krater der Mondoberfläche sind sehr alt und stammen aus dieser Zeit. Neben den von einigen Metern bis zu mehr als hundert Kilometern im Durchmesser reichenden Krater gibt es auch die sogenannten Mondmeere (lat. Maria), große ebene Flächen, die mit dunklen Basalten aufgefüllt worden sind. Die Oberfläche der Maria ist auffällig arm an Kratern, sie müssen also erst nach dem kosmischen Bombardement durch Einschläge von großen asteroidenähnlichen Objekten entstanden sein. Durch die beim Aufprall freiwerdende Energie wurde das Material aufgeschmolzen und der entstandene Krater mit Lava gefüllt. Auch auf der Erde gibt es Einschlagkrater, allerdings sind hier die Spuren durch Erosion (Wind, Wasser, Frost, tektonische Vorgänge) weitgehend verwischt.

Aussterben der Dinosaurier



Bis vor etwa 65 Millionen Jahren beherrschten die Dinosaurier das Leben auf der Erdoberfläche, doch dies änderte sich schlagartig. Innerhalb eines sehr kurzen Zeitraumes sind neben den Sauriern etwa 70 bis 80 Prozent aller damaligen Tier- und Pflanzenarten ausgestorben. Untersucht man Ablagerungen aus dieser Zeit, dann findet sich neben anderen Anomalien eine anomale Iridiumhäufigkeit. Iridium ist ein relativ schweres Metall, das in der Erdkruste nur sehr selten vorkommt. Grund dafür ist, dass in der Frühgeschichte die Erde weitgehend flüssig war und so die schwereren Metalle nach unten abgesunken sind. Diesen Prozess bezeichnet man als Differentiation. Alle erdähnlichen Planeten (Merkur, Venus, Erde und Mars) sind differenzierte Himmelskörper, die leichteren chemischen Elemente findet man an deren Oberflächen, die schwereren Elemente sind größtenteils in das Innere des Planetenkörpers durch die Schwerkraft abgesunken. Lag jedoch ein Himmelskörper unterhalb einer kritischen Größe, kam es nicht zu einem derartigen Differentiationsprozess. Ein Beispiel dafür sind Asteroiden, also Kleinplaneten. Bis auf wenige Ausnahmen liegen deren Durchmesser unterhalb von hundert Kilometern und deshalb kam es nie zu einer Trennung von leichten und schweren Elementen. Eine weltweit entdeckte, etwa 65 Millionen Jahre alte Schicht mit erhöhter Iridiumkonzentration deutet also auf den Impakt eines Asteroiden hin. Man kann aus der wenige Zentimeter umfassenden Dicke der Schicht auf die Masse und damit grob auf den Durchmesser des eingeschlagenen Körpers schließen: Er besaß einen Durchmesser von weniger als 15 Kilometern. Das sind typische Werte für kleine Asteroiden, von denen man heute sehr viele (mehrere Hunderttausend) kennt. Die einzige Unklarheit bestand noch darin, den Ort des Einsturzes zu finden. Durch Erdölbohrungen ist man dann eher zufällig auf einen heute unter dem Meer gelegenen Krater nahe der mexikanischen Halbinsel Yucatán gekommen, der als Chicxulub-Krater bezeichnet wird.

Der Einschlag eines Asteroiden vor 65 Millionen Jahren gilt als gesichert, allerdings gab es zu dieser Zeit auch eine Phase intensiven Vulkanismus im Hochland von Dekkan (Indien). Die dabei freigesetzten Staubteilchen und Asche könnten zu einer starken Absorption des Sonnenlichtes geführt haben und damit zu einer globalen Abkühlung. Einige Hypothesen gehen sogar davon aus, dass dieser Vulkanismus mit dem Asteroidenimpakt in Verbindung stehen könnten, also praktisch durch den Einschlag ausgelöst wurde.

Das Aussterben der Dinosaurier vor 65 Millionen Jahren ist nicht die einzige Episode von Massensterben in der Erdgeschichte. Innerhalb der vergangenen 500 Millionen Jahre gab es mehrere Massensterben, bei denen bis zu 80 Prozent des tierischen und pflanzlichen Lebens vernichtet wurde. Vom Standpunkt der Evolution muss dies sogar als positiv gesehen werden. Neue Lebensformen entwickelten sich viel rascher, das Leben war gezwungen, sich in sehr kurzer Zeit den neuen klimatischen Gegebenheiten anzupassen, und nur solche Arten überlebten, die den Anpassungsprozess relativ schnell vollzogen. Der Darwin’sche Ausleseprozess wurde erheblich beschleunigt, und das Leben entwickelte sich nicht linear, sondern machte quasi einen Quantensprung.


Impakte durch Asteroiden und Kometen



Bei einem Impaktereignis denkt man zunächst an die unmittelbaren Schäden und Zerstörungen an der Einschlagstelle. Doch diese Schäden sind minimal im Vergleich zu den globalen Schäden, die ein Objekt ab einem Durchmesser von etwa drei Kilometer anrichten kann.

Klima: Stürzt das Objekt in den Ozean, werden riesige Mengen an Wasserdampf freigesetzt. Wasserdampf ist bekanntlich das effektivste Treibhausgas, und so kommt es zu einer globalen Klimaerwärmung um mehrere Grad. Stürzt das Objekt hingegen auf eine Landfläche, werden Staubmengen in die Erdatmosphäre hochgewirbelt, die dort viele Jahrzehnte bis Jahrhunderte verbleiben und das Sonnenlicht absorbieren. Es wird also global um mehrere Grad kälter.

Erdatmosphäre: Es kann zu einer Schädigung der Ozonschicht kommen, die uns vor UV-Strahlung der Sonne schützt. Folgen können beispielsweise Mutationen sein, da die energiereichere UV-Strahlung DNS-Strukturen zerstören kann.

Oberfläche: Infolge der Umwandlung der Aufprallenergie in Hitze kann es bei einem Aufschlag auf der Landoberfläche zu riesigen Feuersbrünsten kommen, die Leben zerstören beziehungsweise durch Abgase die Erdatmosphäre verändern und Aerosole über Jahre bis zu Jahrzehnten dort ablagern. Giftige Substanzen werden dann mit dem Regen ausgewaschen. Saurer Regen zerstört zusätzlich die Pflanzen- und die Tierwelt.

Die Folgen des Einschlags eines Asteroiden mit einem Durchmesser, der größer als etwa drei Kilometer ist, sind also global und dauern von einigen hundert bis zu tausend Jahren, etwa wenn man an den durch den Einsturz hervorgerufenen Vulkanismus oder Mutationen denkt (Vgl. Abbildung 1 in der PDF-Version).

Kometen stellen eine weitere Impaktquelle dar. Sie stammen aus einer Kometenwolke, die das gesamte Sonnensystem umgibt, als Oort’sche Wolke bezeichnet wird und einige Milliarden Kometen enthält. Diese bestehen zu einem großen Teil aus volatilen gefrorenen Elementen (auch Wassereis), die auftauen, wenn sich der Komet auf seiner Bahn der Sonne nähert. Chemische Verbindungen an der Kometenoberfläche beginnen zu verdampfen, und eine Hülle (Koma) von bis zu zehntausend Kilometern und mehr bildet sich um den nur einige zehn Kilometer großen Kometenkern. Durch den Strahlungsdruck von der Sonne sowie durch Sonnenwinde formt sich dann der berühmte Kometenschweif, der mehrere Millionen Kilometer lang sein kann.

Die Verdampfungsprozesse machen Kometenbahnen unberechenbarer als Asteroidenbahnen. Man kann nie genau sagen, welcher Massenbruchteil eines Kometen verdampft und wie sich die Bahn und die Helligkeit eines Kometen genau verändern. Würde man daher einen Kometen finden, welcher der Erde sehr nahekommt, dann lässt sich nicht mit Sicherheit ausschließen, ob es zu einer Kollision kommt oder nicht. Andererseits könnten es gerade die in der Geschichte immer als Unheilsbringer dargestellten Kometen gewesen sein, die das Wasser auf die Erde in ihrer Frühphase gebracht haben.

Gefahr von der Sonne?



Die Sonne ist unser nächster Stern. Ohne die Leuchtkraft der Sonne, die seit mehr als vier Milliarden Jahren nahezu konstant ist, wäre die Entwicklung des Lebens auf unserem Planeten unmöglich gewesen. Genauere Untersuchungen zeigten jedoch, dass unsere Sonne keineswegs so konstant ist, wie auf den ersten Blick vermutet werden könnte. Bereits Galileo Galilei (1564–1642) hat mit seinem Teleskop Sonnenflecken erkannt. Genauere Aufzeichnungen der Flecken und ihrer Wanderung – bedingt durch die Rotation der Sonne – führten zur Entdeckung des etwa elfjährigen Aktivitätszyklus der Sonne durch den Astronomen Samuel Heinrich Schwabe 1843. Alle elf Jahre sind besonders viele Sonnenflecken zu sehen, die physikalisch betrachtet Gebiete mit sehr starken Magnetfeldern sind. Dabei verbinden in einer Fleckengruppe die Magnetfeldlinien die beiden magnetischen Pole. In den äußeren Schichten der Sonne wird die Energie zur Sonnenoberfläche durch Konvektion transportiert: Heißes Sonnenplasma bewegt sich nach oben, kühlt sich ab und der Vorgang beginnt von Neuem. Dies nennt man konvektiven Energietransport. Bei starken Magnetfeldern ist die Bewegung des Plasmas eingeschränkt und es wird weniger Energie nach oben transportiert. In den Flecken, die eine Ausdehnung von mehreren tausend Kilometern bis über die Größe der Erde hin besitzen, herrscht eine Temperatur von etwa 4.000 Kelvin,[2] in der umgebenden Sonnenoberfläche (Photosphäre) ist es um fast 2.000 Kelvin heißer. Deshalb erscheinen die kühleren Flecken als dunkel.

Die sichtbare Oberfläche der Sonne ist also etwa 6.000 Kelvin heiß. In den darüber liegenden Schichten der Sonne, die man im UV-Licht beziehungsweise im Röntgenlicht mit Hilfe von Satelliten oder während einer totalen Sonnenfinsternis schwach leuchtend im sichtbaren Licht beobachten kann, nimmt die Temperatur stark zu. In der Chromosphäre, deren Ausdehnung mehrere zehntausend Kilometer beträgt, erhitzt sie sich auf einige zehntausend Kelvin, in der Korona, die sich über mehrere Sonnenradien (der Radius der Sonne beträgt etwa 700.000 Kilometer) erstreckt, erreicht die Temperatur Werte über mehrere Millionen Kelvin. Allerdings ist hier das Plasma extrem dünn. In der Chromosphäre und in der Korona spielen sich für uns sehr wichtige Prozesse ab. Die in der Photosphäre verankerten Magnetfelder können sich verdrehen und es kommt zu einer magnetischen Rekonnexion. Dabei wird magnetische Energie in Form von Wärme frei, Teilchen werden beschleunigt, kurzwellige Strahlung extrem verstärkt. Es kommt zu Sonneneruptionen. In der Chromosphäre und unteren Korona beobachtet man eine Art der Sonneneruption, die Flares. Bei den Flares werden innerhalb von einigen Minuten Energien freigesetzt, die mehreren Millionen Atombombenexplosionen auf der Erde entsprechen. In der Korona gibt es die sogenannten coronal mass ejections (CMEs), koronale Massenauswürfe (vgl. Abbildung 2 in der PDF-Version). Bei den CMEs wird Plasma in den interplanetaren Raum gestoßen, und die geladenen Teilchen können sich auch in Richtung Erde bewegen.

In dem Film "2012" (2009) wird behauptet, dass durch eine gewaltige Sonneneruption Neutrinos entstehen, die den Erdkern erwärmen, sich dieser ausdehnt und als Folge die Erdkruste aufbricht. Neutrinos sind elektrisch neutrale Teilchen mit extrem geringer Masse und extrem geringen Wirkungsquerschnitt, das heißt, sie reagieren kaum mit Materie. Im Inneren der Sonne werden Neutrinos bei der Kernfusion erzeugt, diese durchdringen den gesamten Sonnenkörper praktisch ungehindert und können nur durch spezielle Experimente auf der Erde nachgewiesen werden. Eine Erwärmung des Erdkerns ist völlig unmöglich, ein einzelner Mensch wird pro Sekunde von mehreren Trillionen Sonnenneutrinos durchdrungen, ohne davon etwas zu bemerken. Die Produktion von Neutrinos während einer Sonneneruption, ob Flare oder CME, ist ebenfalls ausgeschlossen.

Die Sonne wird nach einer etwas längeren Minimumphase im Jahre 2014 wieder ihr Aktivitätsmaximum erreichen. Dann ist mit vielen Sonnenflecken, verstärkter Flare- und CME-Aktivität zu rechnen. Hat dies Auswirkungen auf uns?


Die Erde und das Weltraumwetter



Wir sind auf der Erde vor schädlicher kurzwelliger Strahlung sowie vor geladenen Teilchen geschützt. In der Erdatmosphäre wird kurzwellige Strahlung (UV- und Röntgenstrahlung) in unterschiedlichen Höhen absorbiert, UV-Strahlung beispielsweise in der Ozonschicht in 20 bis 60 Kilometern Höhe. Während eines starken Flare-Ausbruchs wird die obere Atmosphäre gestört, es ändert sich vor allem die Ionisation und dies hat Auswirkungen auf den Funkverkehr. Funkwellen werden teils in der höheren Erdatmosphäre reflektiert, teils durchgelassen, und ermöglichen die Kommunikation mit Satelliten. Diese Reflexion hängt stark von der Elektronendichte ab, also wie viele Elektronen infolge der kurzwelligen Strahlung von der Sonne von den Atomen abgespalten wurden. So kann es zu Funkausfällen sowie Ungenauigkeiten in der GPS-Navigation kommen. Auch die Strahlungsbelastung stellt ein Problem dar, vor allem für lange Passagierflüge oder für die Besatzungsmitglieder von bemannten Raumstationen. Im August 1972 ereignete sich um 6 Uhr früh ein starker Flare-Ausbruch. Nach etwa zwölf Stunden wäre die Strahlungsbelastung tödlich für einen Astronauten gewesen. Durch diese Ereignisse können auch Spannungen in Stromversorgungsleitungen induziert werden, und durch die daraus resultierende Überspannung brennen Transformatoren durch, die Stromversorgung bricht zusammen. Dies war 1989 in der kanadischen Provinz der Fall. Weiterhin können sich Satelliten elektrostatisch aufladen. Zwar schützt uns das Magnetfeld der Erde weitgehend vor den geladenen Teilchen der Sonne, aber nicht vollständig. Insgesamt bedeutet die Sonnenaktivität eine Gefahr für Langzeit-Raumflüge im Sonnensystem. Auf einer Reise zum Mars würde die Besatzung das Magnetfeld der Erde verlassen und wäre dann den geladenen Teilchen von der Sonne (Sonnenwind) ausgesetzt. Auch auf dem Mars selbst gibt es kein permanentes Magnetfeld.

Die Auswirkungen vor allem der Sonne auf die Erde und den erdnahen Weltraum fasst man heute als Weltraumwetter (spaceweather) zusammen. Sie sind problematisch für unsere hochkomplexe, an Kommunikation orientierte Gesellschaft. Horrorszenarien, wie der Zusammenbruch aller Funkverbindungen oder der Totalausfall der Stromversorgung über längere Zeit, sind allerdings sehr unwahrscheinlich, da sich die Sonnenaktivität innerhalb gewisser Grenzen bewegt.

Immer wieder wird von der Gefahr des Verlustes des Erdmagnetfeldes beziehungsweise einer bevorstehenden Umpolung verbunden mit einer starken Abschwächung des magnetischen Schutzschildes gesprochen. Tatsache ist, dass es in den vergangenen Millionen Jahren immer wieder derartige, in unregelmäßigen Abständen auftretende Umpolungen gegeben hat. Man findet jedoch keinen Zusammenhang zwischen dem Massensterben von Tier- und Pflanzenarten mit Phasen dieser Umpolungen. Computersimulationen zeigen, dass diese Umpolungen erstens langsam vor sich gehen (einige hundert Jahre), und zweitens selbst während dieser Umpolungen immer ein Restmagnetfeld vorhanden ist.

Weitere Szenarien



Mond und Planeten: Können bestimmte Stellungen des Mondes oder der Planeten Auswirkungen auf die Erde haben? Gibt es einen Zusammenhang zwischen Mondphasen, oder Mondnähe/Mondferne mit dem Auftreten von Erdbeben? Ein Zusammenhang zwischen Planetenkonstellationen (beispielsweise wenn alle großen Planeten in einer Linie stehen) oder Mondstellungen mit Ereignissen auf der Erde ist statistisch nicht nachweisbar. Der Einfluss des größten Planeten im Sonnensystem, Jupiter, auf die Erde beträgt beispielsweise nur etwa ein Millionstel der des Mondes. Selbst wenn es einen Zusammenhang gäbe, wäre die Erkenntnis nicht sehr hilfreich. Man stelle sich vor, wir wüssten, dass durch eine Planetenstellung die Gefahr eines verheerenden Erdbebens stark erhöht wäre. Was sollten wir dann unternehmen? Die Menschen in San Francisco und Los Angeles, sowie in Tokyo, Istanbul und anderen Städten evakuieren? Niemand könnte genau sagen, wo ein Erdbeben auftreten würde.

Supernovae: Am Ende ihrer Entwicklung explodieren massereiche Sterne zu einer Supernova. Im Inneren ist der Brennstoffvorrat für Kernfusion verbraucht, es bleibt ein Eisenkern, dessen Masse größer als 1,4 Sonnenmassen ist. Hier reicht der Druck nicht mehr aus und der Kern fällt in sich zusammen, durch die entstehende energiereiche Druckwelle werden die Außenbereiche eines Sternes abgestoßen. Als Überrest einer Supernova finden wir dann einen Neutronenstern, der etwa zehn Kilometer Ausdehnung besitzt, oder ein Schwarzes Loch, wenn der Druck der Neutronen der Gravitation nicht mehr Stand halten kann.

Im Jahre 1054 n. Chr. beobachteten chinesische Astronomen einen hellen, auch am Tageshimmel zu sehenden Stern. Nach einigen Wochen war er wieder verschwunden. Es handelte sich um einen Supernovaausbruch, und an der Position, wo sich der Stern befand, sehen wir heute den Crabnebel (vgl. Abbildung 3 in der PDF-Version). Die Supernova ereignete sich in einer Entfernung von etwa 7.000 Lichtjahren. Man hat keinerlei Auswirkungen auf die Erde (beispielsweise anomale Isotope) festgestellt. Modellrechnungen zeigen aber, dass ein Supernovaausbruch in weniger als hundert Lichtjahren Entfernung sehr starke Auswirkungen auf die Erdatmosphäre hätte, es könnte sogar zu einer vorübergehenden Zerstörung der Ozonschicht kommen und dann würde harte UV- und auch Röntgenstrahlung die Erdoberfläche treffen. Ein Massensterben stünde bevor, die Zahl der Mutationen und Krebsfälle würde drastisch zunehmen. Sind wir in also Gefahr? Gibt es innerhalb von hundert Lichtjahren Radius einen Kandidaten für eine Supernova? Gegenwärtig ist die Antwort ein deutliches Nein. Aber unsere Sonne bewegt sich um das galaktische Zentrum und somit ändert sich auch unsere kosmische Nachbarschaft. Vorsichtige Abschätzungen rechnen mit der Möglichkeit von etwa drei bis fünf Supernovaexplosionen in unserer Nachbarschaft während der vergangenen 4,5 Milliarden Jahre.

Galaktisches Zentrum: Immer wieder taucht die Behauptung auf, die Sonne würde sich durch das galaktische Zentrum bewegen oder durch die galaktische Ebene, was dann zu gewaltigen Veränderungen beziehungsweise Katastrophen für die Erde führte. Unsere Sonne und damit das Sonnensystem befinden sich in der Milchstraße, eine von vielen Milliarden Galaxien. Die Milchstraße enthält etwa 400 Milliarden Sonnenmassen. Die Sonne bewegt sich wie alle Sterne in ihrer Nachbarschaft um das Zentrum der Milchstraße. Wir sind etwa 27.000 Lichtjahre vom galaktischen Zentrum entfernt, und ein Umlauf dauert mehr als 200 Millionen Jahre. Im Zentrum der Milchstraße befindet sich ein mehrere Millionen Sonnenmassen schweres Supermassives Schwarzes Loch. Aber wie schon erwähnt ist die Bahn der Sonne um das galaktische Zentrum seit mehr als 4,6 Milliarden Jahren stabil und die Entfernung vom Zentrum ist groß. Es besteht also keine Gefahr, in dieses Schwarze Loch zu stürzen. Unsere Sonne pendelt alle 30 bis 45 Millionen Jahre durch die galaktische Ebene, die durch den galaktischen Äquator definiert ist. Von der Kante her gesehen erscheint unsere Milchstraße als stark abgeplattete Scheibe mit zentraler Verdickung. Durch die Mitte der Scheibe geht die galaktische Ebene entlang ihres größten Durchmessers. Das letzte Mal passierten wir vor etwa 1,5 Millionen Jahren diese Ebene. Allerdings ist auch hier nichts Außergewöhnliches passiert, es handelt sich ja lediglich um eine imaginäre Ebene.

Sterben der Sonne: Unsere Sonne wird nicht plötzlich erlöschen, aber ihre Lebensdauer ist begrenzt. Sie wird sich langsam, in etwa vier Milliarden Jahren zu einem "Roten Riesen" mit hoher Leuchtkraft und vergrößertem Radius entwickeln, die Erde wird sich dann innerhalb der Atmosphäre der Sonne um den Sonnenkern bewegen – astronomisch äußerst interessant, aber die Erde wird dann eine extrem heiße, ausgetrocknete, menschenleere Wüste sein. Schließlich bleibt von der der Sonne nur noch ein strahlender Rest, der als Weißer Zwerg bezeichnet wird, übrig.

Angst vor kosmischen Katastrophen?



Kosmische Katastrophen gibt es, gab es und wird es auch immer geben. Am relativ wahrscheinlichsten ist der Einschlag eines großen Asteroiden oder Kometen. Es gibt weltweite Beobachtungsprogramme, um möglichst alle potenziell gefährlichen Objekte zu finden. Als die Wahrscheinlichkeit eines Zusammenstoßes der Erde mit dem Objekt Apophis im Jahre 2029 zunächst mit einem Prozent angegeben wurde, witterten unkritische Medien gleich einen Weltuntergang. Neuere Beobachtung dieses Erdbahnkreuzers ergeben aber, dass er in etwa ein Zehntel der Mondentfernung an der Erde vorbeiziehen wird. Sonnenausbrüche können zwar Störungen in unseren vernetzten Telekommunikations- und Stromversorgungsleitungen verursachen, eine globale Katastrophe ist aber sehr unwahrscheinlich. Auch eine in unserer kosmischen Nachbarschaft explodierende Supernova, bestimmte Planetenstellungen oder Bewegungen der Sonne um das galaktische Zentrum können uns nicht gefährlich werden. So bleibt letztlich der Mensch verantwortlich für das weitere Leben auf der Erde und sein eigenes Überleben.
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Dieser Text ist unter der Creative Commons Lizenz "CC BY-NC-ND 3.0 DE - Namensnennung - Nicht-kommerziell - Keine Bearbeitung 3.0 Deutschland" veröffentlicht. Autor/-in: Arnold Hanslmeier für bpb.de

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Fußnoten

1.
Siehe dazu den Beitrag von Alex Gertschen in dieser Ausgabe (Anm. d. Red.).
2.
Der Nullpunkt der Kelvinskala liegt bei minus 273 Grad Celsius. 1.000 Kelvin sind also 727 Grad Celsius.

Arnold Hanslmeier

Zur Person

Arnold Hanslmeier

Dr. rer. nat., geb. 1959; Professor am Institut für Physik an der Universität Graz, Universitätsplatz 5, 8010 Graz/Österreich. arnold.hanslmeier@uni-graz.at


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