Klar und kalt begann der Morgen am Mittwoch, dem 12. Februar 1947 in der dünn besiedelten sibirischen Gebirgsprovinz Sikhote – Alin. Etwa 450 km nordöstlich von Wladiwostok gingen die Menschen wie jeden Tag ihren üblichen Verrichtungen nach, als sie um 10h 38m Ortszeit jäh aufgeschreckt wurden: Augenzeugen berichteten von einem Feuerball, der, heller als die Sonne, plötzlich in etwa 15km Höhe in nördöstlicher Richtung auftauchte und  eine lange Rauchspur hinter sich her ziehend, nach Norden lief und nach einer zurückgelegten Strecke von etwa 41km unter lauten Zisch – und Knallgeräuschen in mehrere Teile zerbarst, bevor er erlosch (Abb. 1). Die Rauchspur verflüchtigte sich erst nach mehreren Stunden. Die Licht – und Schalleffekte waren noch in einer Entfernung von über 300 Kilometern zu sehen und zu hören. Einer der Augenzeugen, der russische Künstler P. I. Medvedev, zeichnete das Ereignis. Seine Zeichnung erschien zum zehnten Jahrestag des Ereignisses auf einer russischen Briefmarke (Abb. 2).

Die Menschen dort waren soeben Zeugen eines der bedeutendsten Meteoritenfälle des letzten Jahrhunderts geworden. Einige von ihnen mochten sich noch an den 30. Juni 1908 erinnert haben, als gleichfalls in Sibirien, allerdings etwa 3000 Kilometer westlich im Gebiet namens Steinige Tunguska, ebenfalls ein kosmischer Körper ein riesiges Waldgebiet verwüstete (Abb. 3) und auch zwei Dörfer und eine Rentierherde auslöschte [1]. Diesmal allerdings gab es keine Toten oder Verletzten zu beklagen. Was nun genau war an diesem Wintermorgen geschehen? Ein Schauer von Eisenmeteoriten war in einem recht scharf abgegrenzten Gebiet von etwa 2 x 4.5 Kilometern in den schneebedeckten Boden der sibirischen Provinz eingeschlagen – das klassische Beispiel einer Streuellipse [2], die sich bei derartigen Ereignissen aufgrund des schrägen Einfallswinkels der Objekte ergibt (Abb. 4).

Den Fall von Sikhote Alin macht die Tatsache bemerkenswert, dass er einer der wenigen beobachteten Fälle von Eisenmeteoriten ist: Von beobachteten Fällen sind etwa 90% Steinmeteoriten. Dennoch konnten bisher mehr Eisen – als Steinmeteoriten gefunden werden. Dies lässt sich leicht erklären: Steinmeteoriten verwittern im Laufe der Jahre und sind somit irgendwann kaum mehr als Meteoriten zu erkennen, zumal deren Zusammensetzung der irdischer Gesteine sehr ähnlich ist. Eisenmeteoriten lassen sich aber auch nach sehr langer Zeit noch eindeutig identifizieren. Eines allerdings verwischt den Vergleich der Häufigkeit von Stein – und Eisenmeteoriten ein wenig: Im Mittelalter, als man noch nicht um die Natur der Meteoriten wusste, wurden viele Eisenmeteoriten zu Waffen oder Werkzeug verarbeitet. An dieser Stelle wäre vielleicht die Erläuterung einiger Grundbegriffe der Meteoritenkunde angebracht, was jedoch den Rahmen dieses Artikels sprengen würde – aber, so denke ich, wird dieser Verzicht dem Verständnis dieses Berichtes keinen Abbruch tun. Daher wird später auf dieser Homepage noch Genaueres über die faszinierende Welt der Meteoriten zu lesen sein.

Nach dem Ereignis vom 30. Juni 1908 ließ man die Sache sehr lange auf sich beruhen. Erst 1927 begab sich eine Expedition in des Gebiet des vermuteten Impakts, wobei es allerdings bei den Wissenschaftlern, die mit einem großen Einschlagskrater gerechnet hatten, lange Gesichter gab: Es wurde lediglich ein etwa 1200 Quadratkilometer großes verwüstetes bzw. verbranntes Waldgebiet mit einigen flachen Seen in der Mitte des Areals gefunden. Meteoritisches Material oder Impaktkrater wurden praktisch nicht gefunden. So geht man heute davon aus, dass ein relativ locker gestalteter kosmischer Körper kurz vor dem Aufprall auf den Boden detonierte, ohne auch die geringste Spur übrig zu lassen. Die Folge war verbrannter bzw. flach gelegter Wald durch eine Druckwelle, die noch in über 500 Kilometern Entfernung zu spüren war. Auf der ganzen erde waren seiner Zeit die Seismographen ausgeschlagen. Die ihres Grüns beraubten und verbrannten Bäume sahen aus wie Telegraphenstangen, so kreierte das Erkundungsteam den Begriff Telegraphenstangenwald. Das vollständige Fehlen meteoritischen Materials ließ natürlich viel Raum für Spekulationen: Es gab tatsächlich Stimmen, die vermuteten, die Erde könnte seiner Zeit mit einem winzigen Schwarzen Loch oder einem Körper aus Antimaterie kollidiert sein. Realistischer jedoch war die Annahme einer relativ kompakten Staubwolke, die beim Eintritt in dichtere Atmosphärenschichten explodierte und dann restlos verdampfte – man darf ja nicht vergessen, dass die Atmosphäre für eindringende kosmische Körper zu einer fast undurchdringlichen Mauer wird, an der sie schlichtweg zerbersten. Einige Astronomen vermuteten als Verursacher ein Bruchstück des Kometen Encke, der damals gerade in Erdnähe stand. Heute wird jedoch davon ausgegangen, dass ein großer Steinmeteorit kurz vor dem Aufprall restlos verdampfte und die daraus resultierende Druckwelle und die Hitze den Wald verbrannt hatte.  

Im Falle von Sikhote – Alin wartete man allerdings nicht so lange.  Schon kurz nach dem Impakt startete eine Expedition in das betreffende Gebiet. Sie fand innerhalb der bereits erwähnten Streuellipse Einschlaglöcher von 5 bis 28 Metern Durchmesser. Im größten Loch lag ein Meteorit von 1,7 Tonnen Gewicht – das größte Stück des Falls überhaupt, welches heute in einem Moskauer Museum bewundert werden kann.

Diese Löcher – sechs an der Zahl – fanden sich im südlichen Teil der Streuellipse. In deren Mitte waren etwa ein Dutzend kleinerer Löcher unter einem Durchmesser von 5 Metern, während im nördlichen Teil der Ellipse  unzählige Meteoriten von wenigen Gramm bis 100 Kilogramm Gewicht ohne nennenswerte Einschlaglöcher gefunden wurden. Bis heute wurden etwa 23 Tonnen Material gefunden, das Gesamtgewicht der ursprünglich in die Erdatmosphäre eingedrungenen Masse dürfte etwa 70 Tonnen betragen haben, was einem Durchmesser von vielleicht 10 Metern entspricht. Bemerkenswert ist die geringe relative Geschwindigkeit, mit der dieser Meteorit in die Erdatmosphäre eintrat: 15 Kilometer pro Sekunde. Normalerweise schwirren Meteoriten mit Geschwindigkeiten von 30 bis 72 Kilometern pro Sekunde durchs All.

Die Erde bewegt sich ebenfalls mit 30 Kilometern pro Sekunde auf ihrer Bahn. Wie ist dies nun zu erklären? Im Prinzip erlitt die Erde im Februar 1947 eine Art Auffahrunfall: Der Meteorit, nur wenig schneller als die Erde, bewegte sich in die gleiche Richtung wie diese und traf sie praktisch von hinten, so dass sich die Geschwindigkeiten der beiden Himmelskörper gleichsam subtrahierten. Im anderen Fall allerdings, wenn der Meteorit von vorn, also entgegengesetzt zur Bewegungsrichtung der Erde, diese getroffen hätte, wären die Geschwindigkeiten der beiden Himmelskörper addiert worden, so dass die Eintrittsgeschwindigkeit erheblich höher ausgefallen wäre. Der Meteorit, der in einem Winkel von etwa 40° zur Erdoberfläche herangeflogen kam, zerbarst bereits in einer Höhe von etwa 300 Kilometern in mehrere Teile, die sich dann während des Fluges durch die Erdatmosphäre noch weiter fragmentierten.
Dies lässt den Schluss zu, dass der Meteorit aus mehreren, relativ locker zusammengebackenen Einzelstücken bestand, die den thermischen Spannungen, die beim Eintritt in die Atmosphäre entstehen, nicht lange standhalten konnte. Dies ist auch schlüssig, weil die meisten Meteoriten aus dem Planetoidengürtel zwischen Mars und Jupiter stammen, wo sich aufgrund gravitativer Einflüsse unter Umständen mehrere kleine Himmelskörper vereinigen können. Dies wird weiter unten noch genauer erläutert.

Zwei Meteoritentypen wurden gefunden: Schrapnells (Sprengstücke) und Rohstücke (Individuals). Die Schrapnells wurden beim Aufprall von den großen Fragmenten, die auch die Einschlaglöcher verursachten, abgesprengt. Charakteristisch sind an diesen Stücken die scharfen Kanten, die an Granatsplitter erinnern (Abb. 5). Bei den Rohstücken handelt es sich um unbeschädigte Einzelmeteoriten. Hier fallen napfartige Vertiefungen auf, die man Schmelzgruben oder Regmaglypte nennt (Abb. 6). Diese sind bei Schrapnells weit weniger auffällig. Wie nun entstehen diese Schmelzgruben? Während des Fluges durch die Erdatmosphäre wird die Oberfläche des Meteoriten durch die entstehende Reibungshitze aufgeschmolzen, was zum Entstehen einer Schmelzkruste führt. Da sich ein Eisenmeteorit aus Mineralien unterschiedlicher Dichte zusammensetzt, halten einige, weniger dichte Mineralien die Hitze nicht so gut aus wie solche höherer Dichte, so dass gleichsam Löcher in den Meteoriten eingebrannt werden. Ganz trivial ausgedrückt besteht der Meteorit aus vielen Eisenplatten.

Die Widmannstättenschen Figuren, parallele Linien, die auf geschnittenen und geätzten Stücken zum Vorschein kommen und sich unter verschiedenen Winkeln schneiden, stellen nichts anderes dar als die übergänge zwischen den einzelnen Eisenplatten. Das Gefüge dieser Linien folgt der Geometrie eines Oktaeders, weshalb diese Meteoriten auch als Oktaedrite bezeichnet werden. Im Falle von Sikhote – Alin sind diese Linien besonders breit, so dass hier vom gröbsten Oktaedriten Typ IIB gesprochen wird [3]. Wie aber lassen sich diese Differenzierungen in den Eisenmeteoriten erklären? Und warum überhaupt separierten sich die Stein – und Eisenmeteoriten voneinander? Um dies zu verstehen, ist ein kleiner Ausflug in die Entstehungsgeschichte unseres Planetensystems nötig. Als sich vor mehr als 4 Milliarden Jahren die Planeten aus dem solaren Urnebel entwickelten, gab im Bereich zwischen den späteren Planeten Mars und Jupiter ein Problem: Die enorme Masse des sich bildenden Jupiter verhinderte durch ihre enorme Schwerkraft die Bildung eines großen Planeten aus dem solaren Urnebel. So kam es lediglich zur Bildung unzähliger, maximal ca. 100km großer Planetesimale (Vorstufen planetarer Objekte).

Lediglich einige von ihnen buken aufgrund gravitativer Einflüsse zu Körpern von maximal 1000km Größe zusammen: Die großen Planetoiden Ceres, Vesta und Juno entstanden. Danach begann der Prozess der Aufheizung: Die bis dato kaum erkalteten Krusten der größeren Planetesimale wurden von unzähligen kleineren Körpern getroffen, was zur Aufheizung und Aufschmelzung ihrer Krusten führte. An unserem Mond können die Folgen in Form der Maria heute sehr gut gesehen werden. Auch gravitative Einflüsse im Kern der Planetesimale trugen zur Aufheizung bei. Aber auch der Zerfall radioaktiver Elemente erzeugte Wärme. Die Folge dieser Vorgange führte schließlich dazu, dass sich die unterschiedlich dichten Minerale und Basalte bzw. Silikate voneinander trennten.

Laborversuche haben gezeigt, dass die Widmanstättenschen Figuren großer Hitze nicht lange standhalten können. Das bedeutet, dass sich die Eisenmeteoriten bei ihrem Flug durch die Atmosphäre nicht stark genug erhitzen können, um die Strukturen zu zerstören. Dies ist verständlich, wenn man bedenkt, wie lange diese Körper im extrem kalten Weltraum unterwegs gewesen sind, und im Vergleich dazu die wenigen Sekunden nimmt, die das Objekt für den Weg durch die irdische Lufthülle braucht. 

Sikhote – Alin ist zweifellos der schönste Eisenmeteorit überhaupt und das Schmuckstück jeder Sammlung, weil die Individuals z. T. recht bizarre Formen aufweisen: So gibt es Exemplare mit Löchern oder einem Horn, wie es auch auf Abb. 6 zu sehen ist. Zumal hat er aufgrund seines geringen Impaktalters kaum Rostprobleme. Die in diesem Bericht gezeigten Meteoriten entstammen meiner Sammlung. Die Preise liegen gegenwärtig bei etwa 1€ pro Gramm für Rohstücke, Schrapnells sind mit 70 oder 80 Cent etwas preiswerter. Der größte Teil der Masse des Meteoriten verteilt sich heute auf Museen oder private Sammlungen. Dieser Tage ist das Gebiet des Einschlages, wo noch immer etliches Material liegt, abgesperrt und bewacht – wer allerdings eine Flasche Wodka dabei hat, kann den Wachposten gnädig stimmen und Zugang zu dem Gebiet erhalten…

Zum Abschluss noch einige allgemeine Daten zum Meteoriten:

Falldatum: 12. Februar 1947, 10h 38m Ortszeit, bei 46,2° Nord, 134,6° Ost

Typ: Gröbster Oktaedrit IIB mit einem relativ geringen Nickelanteil von 5,9%.

Literatur

[1] Keller, H.-U., das Himmelsjahr 1988, S. 85f. Franckh`sche Verlagshandlung,      Stuttgart 1987.

[2] Böhler, R. W., Meteorite, S. 92f. Birkhäuser – Verlag, Berlin 1988.

[3] A. von Rätyi, G. Aumann, Meteorite – Boten aus dem Weltall, S. 35f. Schriftenreihe des Naturkunde – Museums Coburg, Heft 22, 1996.

Abbildungsnachweis/Bildunterschriften

Abb. 1: Das Gebiet des Einschlages.

Abb. 2: Das Ereignis von Sikhote – Alin auf einer russischen Briefmarke von 1957.

Abb. 3: Ein Teil des verw�steten Waldgebietes nach dem Ereignis von 1908.

Abb. 4: Die Streuellipse des Einschlages.

Abb. 5: Zwei Schrapnells von Sikhote – Alin mit einem Gewicht von 63 bzw. 252 Gramm.

Abb. 6: Zwei Rohst�cke von Sikhote – Alin mit einem Gewicht von 157 bzw. 331 Gramm.

Bochum, im Januar 2004

Hans-Dieter Gera