Meteoren

Misschien heb je wel eens een meteoor gezien. Je ziet dan een lichtflits aan de hemel. Het is net alsof er een ster valt. Daarom worden meteoren wel eens vallende sterren ge noemd. Maar dat is eigenlijk helemaal verkeerd. Een meteoor heeft niets met een ster te maken. De sterren staan zó ver weg, dat we ze nooit kunnen zien bewegen! Wat is nu eigenlijk een meteoor? Vaak hoor je dat het een stukje gruis is, dat de dampkring van de aarde binnendringt.

Dat gebeurt met een geweldige snelheid. Daardoor ontstaat een enorme wrijving waardoor het deeltje verbrandt. Dit verbranden zien we dan als een lichtflits aan de hemel. Dat klinkt erg eenvoudig. In werkelijkheid is het echter wel een stuk ingewikkelder! Het is inderdaad zo dat het stukje gruis dat in de dampkring terechtkomt door de wrijving bijna altijd helemaal verbrandt.

Maar behalve het gruis zelf, zendt ook de lucht straling uit.

Het stukje gruis dat de aarde nadert heeft een grote hoeveel heid energie. Dat komt door de grote snelheid van het deeltje in de ruimte. Deze snelheid ligt tussen de 15 en 60 kilometer per seconde. Ofwel tussen de 54.000 en meer dan 200.000 kilo meter per uur. De energie van het deeltje noemen we daarom heel toepasselijk bewegingsenergie. Door deze bewegings energie worden er elektronen van de atomen in de dampkring weggeslagen. We noemen dat ioniseren. Alle stoffen en gassen die we kennen bestaan uit atomen. Alles is uit atomen opge bouwd. Een atoom heeft een kern. Om die kern draaien elektronen. Bij atomen kun je hier meer over lezen.

Ook de lucht in de dampkring bestaat uit atomen. Zuurstof atomen en stikstofatomen komen het meest voor. De atomen in de dampkring worden nu geïoniseerd door de bewegings energie van het gruis. Maar na zeer korte tijd komen de losgelaten elektronen weer netjes terug bij de atomen. Bij dat terugvallen ontstaat een beetje straling. Die straling noemen we recombinatiestraling. Atomen en elektronen worden opnieuw met elkaar samengevoegd: ze re-combineren. Een meteoor is dus niet alleen het oplichten van het deeltje door de grote wrijving. De oorzaak ligt ook in het terug vallen van de elektronen van de luchtdeeltjes.

Waar komt dit gruis nu vandaan? Wel, om de zon bewegen niet alleen planeten, planetoïden en kometen, maar ook grote hoeveelheden gruis- en stofdeeltjes. Het kan gebeuren, dat dit gruis op zijn weg door het zonnestelsel de aarde tegen komt. Wanneer zo'n deeltje nog buiten de dampkring van de aarde is noemen we het een meteoroïde. Dat betekent zoiets als «wat een meteoor kan veroorzaken». De lichtflits die we zien als het deeltje de dampkring binnenkomt heet meteoor.

Is de meteoroïde zó groot, dat er nog een stukje op aarde neerkomt, dan wordt dat restant een meteoriet genoemd. Een meteoriet is dus het overblijfsel van een meteoroïde.

Iedere heldere nacht kun je wel enkele meteoren zien. Maar er zijn ook nachten, dat er plotseling veel meer meteoren verschijnen. Soms zijn het er zelfs zó veel, dat we van een meteorenzwerm of meteorenregen kunnen spreken. Dan beweegt de aarde in haar baan om de zon door een gebied waar zich heel veel van dat gruis bevindt. Dat gruis is afkomstig van een komeet. Iedere keer dat een komeet de zon passeert verliest hij een flinke hoeveelheid gruis. Dat gruis wordt over de baan van zo'n komeet verspreidt. Na een groot aantal omlopen is de hele baan van zo'n komeet gevuld met gruis.

Wanneer de aarde nu door de baan van de komeet beweegt, zal hij veel meer gruis dan normaal tegenkomen. Hierdoor verschijnen er dan ook veel meer meteoren dan normaal.

Als je naar een meteorenzwerm kijkt, lijkt het net alsof alle meteoren uit één punt aan de hemel komen. Dat punt heet het vluchtpunt of radiant van de zwerm. Een meteoren zwerm wordt genoemd naar het sterrenbeeld waarin dit radiant staat tijdens het hoogtepunt van de zwerm. Het wegvluchten van de meteoren uit het radiant is niets anders dan gezichts bedrog. Hetzelfde gezichtsbedrog krijg je als je op een spoorwegovergang gaat staan. Wel goed uitkijken hoor! Als je naar de rails kijkt, lijkt het net alsof ze in de verte bij elkaar komen.

Bijna alle meteorenzwermen zijn meerdere nachten zichtbaar.

Hoe lang je een zwerm kunt zien hangt af van de breedte van de stof- en gruiswolk. Want hoe breder de wolk is, hoe meer tijd de aarde nodig heeft om er doorheen te komen. De Perseïden is een hele brede meteorenzwerm. Omstreeks 20 juli verschijnen de eerste meteoren van deze zwerm. Een maand later zijn pas de laatste meteoren te zien. In de loop van die maand verandert de plaats van het radiant. Omstreeks 12 augustus, wanneer de meeste meteoren van deze zwerm te zien zijn, ligt het radiant in het sterrenbeeld Perseus.

Vandaar ook de naam Perseïden.

Hieronder zie je een lijstje van de bekendste meteoren zwermen. In de eerste kolom staat de naam van de zwerm.

Er naast staat het sterrenbeeld waarin het radiant ligt.

In de derde kolom staat de datum waarop de meeste meteoren van deze zwerm zichtbaar zijn. We noemen dat het maximum.

De vierde kolom geeft aan hoeveel zichtbare meteoren er tijdens het maximum onder gunstige waarnemingsomstandigheden verschijnen als het radiant in het zenit zou staan. Het zenit is het punt recht boven je hoofd. In werkelijkheid is het aantal meteoren dat je kunt zien veel minder. Dat komt omdat het radiant bijna nooit in het zenit staat. Maar zelfs al staat het radiant wel in het zenit, dan nog zie je maar 30% van de meteoren die verschijnen. Je kunt namelijk maar een beperkt gebied van de hemel tegelijk zien. Bovendien ontgaan je de meteoren van magnitude vier of vijf omdat ze zo kort zichtbaar zijn. In de laatste kolom van de lijst meteorenzwermen zie je de naam van de komeet waar het gruis van afkomstig is.

naam             radiant in   maximum  aantal  komeet

Boötiden         Boötes        3 jan    300    ? 

Lyriden          Lier         21 apr     40    1861 I 

Eta-Aquariden    Waterman      5 mei     80    Halley 

juni-Draconiden  Draak        28 jun     10    Pons-Winnecke 

Perseïden        Perseus      12 aug    250    1862 III 

okt.-Draconiden  Draak         9 okt    0-20   Giacobini-Zinner 

Orioniden        Orion        22 okt     50    Halley 

Tauriden         Stier        13 nov     25    Encke 

Leoniden         Leeuw        16 nov     10    1866 I 

Geminiden        Tweelingen   13 dec     60    ? 

Ursiden          Kleine Beer  22 dec     20    Tuttle (?) 

In het verleden zijn er een paar fantastische meteorenregens waargenomen. Een mooi voorbeeld is de meteorenregen op 12 november 1833. Duizenden en nog eens duizenden meteoren werden toen in één uur waargenomen. Sommige waarnemers zeiden zelfs dat het aantal meteoren even groot was als het aantal sneeuwvlokken bij een sneeuwbui. Waarschijnlijk is dat wat overdreven. Maar de meeste mensen schatten het aantal meteoren toch op zo'n twintig per seconde! De Leoniden zijn ieder jaar zichtbaar. Maar meestal zijn maar een paar meteoren per uur te zien. Toch is de Leoniden zwerm niet alleen in 1833 zo indrukwekkend geweest. Ook in 1799 en 1866 hebben vele waarnemers een prachtige sterren regen gezien. Om de 33 of 34 jaar was het aantal meteoren van deze zwerm aanmerkelijk groter. Hoe kan dat nu? Het gruis waaruit de Leonidenzwerm bestaat is waarschijn lijk afkomstig van de komeet 1866 I. Toen deze komeet in 1866 ontdekte werd, was hij al veel van zijn massa kwijt.

De Leoniden zijn namelijk al vanaf het jaar 902 waargenomen.

Het stof en gruis van de komeetstaart verspreidde zich lang zaam over de baan van de komeet. Maar in één deel van de baan komt veel meer gruis voor dan in andere delen. Iedere 33 of 34 jaar komt de aarde juist door dat stuk heen. Er komen dan natuurlijk ook veel meer meteoroïden in de dampkring van de aarde terecht.

Ook in 1966 is weer een spectaculaire sterrenregen waar genomen. Op 17 november van dat jaar zag men in Noord Amerika tijdens het maximum meer dan tweeduizend meteoren per minuut. Helaas heeft men in Europa dit verschijnsel niet kunnen waarnemen. Daar stond de zon toen al enkele uren boven de horizon! De hoogte waarop de meeste meteoren oplichten en weer uitdoven varieert van honderddertig tot tachtig kilometer.

Snelle meteoroïden beginnen een spoor te vormen op vrij grote hoogten. Zij hebben wat eerder last van de wrijving dan langzamere meteoroïden. Ook zijn snellere meestal al op een hoogte van honderd kilometer opgebrand. Langzame meteoroïden dalen vaak tot veertig kilometer.

De deeltjes die de meteoren veroorzaken zijn uiterst klein.

De meeste deeltjes hebben een grootte tussen de 1 mm en 1 cm. Waarschijnlijk wegen ze bij het binnen dringen van onze dampkring niet meer dan 0,002 tot 2 gram! stukje gruis groter is dan normaal. Als zo'n meteoor helderder wordt dan de planeet Venus (ongeveer magnitude -4) dan spreken we over een vuurbol. Een andere naam hiervoor is bolide.

Sinds een aantal jaren worden er ook meteoren waargenomen met behulp van radar. Er wordt dan een signaal uitgezonden, dat weerkaatst wordt door het spoor van geïoniseerde lucht.

Dus niet door het deeltje zelf! Het grote voordeel is dat er op deze manier ook overdag meteoren kunnen worden waar genomen. Met behulp van radar zijn zelfs een aantal nieuwe meteorenzwermen ontdekt die we 's nachts nooit kunnen waarnemen. Dat komt doordat het radiant in de buurt van de zon staat. Na zonsondergang is ook het radiant onder de horizon verdwenen. Daardoor kunnen er dan van de zwerm geen meteoren meer worden waargenomen. Dergelijke zwermen noemen we dagmeteorenzwermen.

Natuurlijk behoren niet alle meteoren tot een bepaalde meteorenzwerm. Er zijn meteoren die bij geen enkele zwerm horen. Ze worden sporadische meteoren genoemd. Sporadische meteoren zijn waarschijnlijk niet afkomstig van kometen.

We denken dat ze voor een deel zijn ontstaan bij botsingen tussen planeto‹den. Dat zijn grote en kleine brokken steen (tot duizend kilometer groot), die in banen om de zon bewegen. Ze komen voornamelijk tussen Mars en Jupiter voor.

Als een meteoroïde groot genoeg is, verbrandt die niet helemaal in de dampkring. Het restant komt dan op aarde neer. Hele grote meteoroïden kunnen een behoorlijke krater veroorzaken als ze op het aardoppervlak inslaan. Een mooi voorbeeld is de beroemde Arizonakrater in de Amerikaanse staat Arizona. Hij wordt ook wel de Barringerkrater of Canon Diablo genoemd. Deze krater was de eerste op aarde waarvan men vermoedde dat hij ontstaan is door een meteoriet. De middellijn bedraagt ongeveer 1200 meter, de diepte 174 meter.

De randen steken 37 tot 50 meter boven de omgeving uit. Waar schijnlijk is de krater zo'n 50.000 jaar oud. Men weet niet precies hoe zwaar de meteoriet geweest is. De schattingen lopen uiteen van 10.000 ton tot maar liefst 5 miljoen ton! Er zijn wel grote en kleinere brokstukken van de meteoriet gevonden. In totaal al meer dan 30 ton. Het zwaarste brok weegt 639 kilogram. De kans is groot dat het grootste deel van de meteoriet zich nog ergens diep in de grond bevindt.

Een andere grote inslag vond plaats in 1908 in Siberië. Deze inslag staat bekend als de Toengoeska-meteoriet. Op 30 juni van dat jaar drong in de vroege ochtenduren een grote meteoroïde onze dampkring binnen. Hij explodeerde op een hoogte van ongeveer tien kilometer boven het gebied van de Toengoeskarivier, zo'n duizend kilometer noordelijk van de Siberische stad Irkoetsk. Bij de explosie kwam net zo veel energie vrij als bij de explosie van een krachtige water stofbom (tien tot twintig miljoen ton TNT). De drukgolven waren overal op aarde waarneembaar. Gelukkig vond deze inslag plaats in een onbewoond gebied. In het plaatsje Vanovara, dat het dichtst bij de plaats van de inslag lag, vlogen de hutten van de inwoners uit elkaar. Duizenden rendieren werden het slachtoffer van de inslag. Pas 20 jaar later stuurde de regering van de Sovjet-Unie een expeditie naar de plaats van de inslag. Vreemd genoeg werden er geen inslagkraters of fragmenten van de meteoriet gevonden. Wel waren tienduizenden bomen tot op 50 kilometer van de inslag als luciferhoutjes afgeknapt. Het verwoeste gebied had een oppervlakte van zo'n tweeduizend vierkante kilometer.

Om die reden werden ook meer uitheemse verklaringen geopperd, zoals een object van anti-materie of een buitenaards ruimte schip. Meer serieus was de theorie van de kern van een komeet. Zo'n komeetkern is, in tegenstelling tot een meteoriet, erg broos en zou geheel kunnen verdampen. De Tsjechische astronoom Kres k opperde zelfs - op grond van de vermoedelijke richting van de binnendringer - dat het een stuk van de komeet Encke was geweest.

De komeet-theorie bleek populair, maar langzamerhand werd duidelijk dat een komeet zó broos is dat hij al veel hoger in de dampkring moest zijn geëxplodeerd, waardoor de schade op de grond veel geringer zou zijn geweest.

Nieuw onderzoek lijkt nu toch weer op de explosie van een grote meteoriet of kleine planetoïde te wijzen. De Russische astronoom Viktor Svetsov heeft berekend dat de aerodynamische krachten op z'n compact object zó groot kunnen worden, dat het vrijwel geheel versplintert. Dat proces zou op een hoogte van 25 kilometer kunnen zijn begonnen en bij ruim 5 kilometer hoogte kunnen zijn voltooid. De hierbij gevormde fragmenten zouden kleiner zijn geweest dan één … drie centi meter. Dat is klein genoeg om ze in de enorme hitte van de vuurbal via ablatie («slijtage») te doen overgaan in een soort gloeiendhete nevel. Deze «verneveling» zou er de oorzaak van zijn dat - voor zover nu bekend - geen enkel fragment de aarde heeft bereikt. Eén probleem is echter nog steeds dat er op aarde geen sporen van iridium uit die tijd zijn gevonden, bijvoorbeeld in boorkernen in het ijs van Groenland en Antartica. Als de nevel van een planetoïde zich gelijkmatig over het noordelijk halfrond had verspreid, zou men uiteindelijk in het ijs van dat jaar een irridium concentratie mogen verwachten die tien tot honderd maal zo groot is als die van de natuurlijke achtergrond. Het ontbreken van iridium kan alleen worden verklaard als het binnengedrongen object een achondriet (dat is een vrij zeld zaam voorkomende steenmeteoriet) is geweest, of als de nevel Groenland en Antarctica niet heeft bereikt. De nevel zou dan de ruimte in moeten zijn geslingerd, of in slechts een beperkt gebied zijn neergedaald. Het raadsel van de Toengoeska-meteoriet is nog steeds niet echt opgelost.
De grootste enkelvoudige meteoriet die ooit op aarde is aangetroffen, ligt op het terrein van de Hoba West-boerderij in Namibië. De zestig ton zware ijzermeteoriet ligt nog steeds in de bodem: hij is gewoon veel te zwaar om te verplaatsen. Wel heeft men de grond er omheen deels weg gegraven. De grootste meteoriet in een museum, is de 34 ton zware Ahnighito-meteoriet in het American Museum of National History in New York. Deze meteoriet is samen met twee kleinere exemplaren in 1897 in Cape York, in het westen van Groenland, gevonden. Alle meteorieten zwaarder dan tien ton zijn ijzermeteorieten: grote steenmeteorieten vallen bij intrede van de atmosfeer uiteen of verpulveren bij hun inslag.

Alhoewel er dagelijks vele meteorieten op aarde terecht komen, gebeurt het heel zelden dat men ook de val van een meteoriet waarneemt. In ons land heeft men tot nu toe slechts vijf keer een meteoriet zien neerkomen. De eerste was op 6 augustus 1650 in Dordrecht. Over de steen zelf is niets bekend. Die is helaas in de loop der eeuwen verloren gegaan. De tweede meteoriet kwam op 12 juni 1840 nabij Uden neer. Boeren in de buurt van het Brabantse Volken namen toen een licht- en rookspoor waar en vonden de 600 gram zware meteoriet op een landweggetje. Drie jaar later, op 2 juni 1843, sloeg in het 5 kilometer ten noordoosten van Utrecht gelegen Blauwkapel opnieuw een meteoriet in. Dit keer waren het twee brokstukken die op enkele kilometers afstand van elkaar neerkwamen. De grootste had een gewicht van meer dan 7 kilogram. De kleinste woog 2,7 kilogram. Pas op 28 augustus 1925 kwam de vierde meteoriet neer. Dit gebeurde bij het plaatsje Ellemeet op Schouwen-Duiveland.

De laatste meteoriet die op Nederlandse bodem terecht kwam viel op 7 april 1990. Toen boorde zich in het Twentse grens plaatsje Glanerbrug een meteoriet dwars door het dak van een huis. Aan deze gebeurtenis ging een spectaculaire vuurbol vooraf. Deze vuurbol is door vele mensen waargenomen. Zowel in Nederland als daar buiten. De totale massa van de meteoriet weegt 500 gram. Het grootste fragment meet 7 x 5 cm en weegt 135 gram.

De sterrenkundigen verdelen de meteorieten in twee hoofd groepen. Dat zijn steenmeteorieten en ijzermeteorieten. Steen meteorieten komen verreweg het meest voor. Op de volgende bladzijde vind je een overzicht van de samenstelling van beide groepen: Natuurlijk is de samenstelling van de ene steenmeteoriet niet precies gelijk aan die van de andere. Het lijstje hierboven geeft de gemiddelde samenstelling aan. In de steenmeteorieten komen ook nog hele kleine hoeveelheden voor van andere elementen: natrium, chroom, kalium, koolstof, kobalt, fosfor en titaan. Bij elkaar vormen deze stoffen slechts 3% van de massa van de meteoriet. In ijzermeteorieten komen we ook nog wat kobalt, fosfor en koolstof tegen: ongeveer 1%. Zwavel en koper komen in ijzermeteorieten in nóg kleinere hoeveelheden voor.