Leuchtspuren am Himmel - Sternschnuppen

Mit etwas Glück lässt sich zur richtigen Zeit am Nachthimmel eine Sternschnuppe entdecken. Plötzlich taucht ein heller Leuchtstreifen auf, der kurz darauf schon wieder verschwindet. Dabei handelt es sich in Wirklichkeit nur um Miniteilchen aus dem Weltall, die in die Erdatmosphäre eintreten.

Meteore entstehen, wenn kleinste Teilchen aus dem Weltall, sogenannte Meteoroiden, mit den Teilchen in der Atmosphäre kollidieren und durch die Reibungshitze verglühen. Die Teilchen sind oft nur einen Millimeter groß.

Meteoroiden stürzen mit bis zu 70 Kilometern pro Sekunde auf die Erde. Sobald sie in die oberen Schichten der Erdatmosphäre hineinschießen, werden sie urplötzlich abgebremst und durch die entstandene Reibung bis zur Weißglut erhitzt. Dann verglühen die Minipartikel in Bruchteilen von Sekunden und malen ihre leuchtende Spur in den Nachthimmel.

Physikalisch genauer gesehen entstehen die Leuchtspuren dadurch, dass die Moleküle entlang der Flugbahn des Meteoroids ionisiert und dadurch zum Leuchten angeregt werden. Das geschieht meist in Höhen von 80 bis 120 Kilometern.

Das Aufleuchten der Sternschnuppen wird als Meteor bezeichnet. Große Leuchtspuren nennt man Feuerkugeln oder Boliden.

Boliden flitzen oft sehr weit über das Firmament, sie malen dabei ausgeprägte Lichtbahnen in den Himmel, deren helle Leuchtspuren sekundenlang nachglimmen können. Gelegentlich erscheinen sie rötlich oder grünlich.

Ende Februar 2018 leuchtete über den Britischen Inseln eine Feuerkugel auf, wie im Video zu sehen ist. Ob Bruchstücke des Meteors den Boden erreicht haben, ist nicht sicher.

Es gibt auch Aufnahmen, bei denen die Feuerkugeln so dick wie ein besonders heller Planet erscheinen. Dabei reißen sie einen Schweif mit, der einem kurzen leuchtenden Stab ähnelt und der in Flugrichtung über den Himmel zieht. Mitunter scheint die Kugel am Ende ihrer Bahn zu zerplatzen oder die Farbe zu ändern.

Leuchtspuren können auch von Weltraumschrott stammen. Jährlich fallen bis zu 200 Tonnen an Material auf die Erde. Meist sind diese Minischrottteilchen größer als 10 Millimeter. Sie rasen über unsere Köpfe dahin. Die Teilchenzahl variiert mit der Höhe. Unterhalb von 400 Kilometern Höhe verglühen sie innerhalb weniger Jahre. In den von Satelliten bevorzugt genutzten Umlaufbahnen von 600 und 36.000 Kilometern reichern sie sich an.

Die Teile in niedrigen Umlaufbahnen werden durch einen Rest an Luftwiderstand abgebremst und verglühen irgendwann in der Atmosphäre. In größeren Höhen wird die Luftreibung immer geringer, sodass größere Objekte aus einer Höhe von 800 Kilometern Jahrzehnte, aus einer Höhe von 1500 Kilometern sogar einige tausend Jahre brauchen, um zu verglühen.

Im Unterschied zu Sternschnuppen fliegt glühender Schrott deutlich langsamer. Dieser hat die Geschwindigkeit von Satelliten, die ebenfalls - von der Erde aus gesehen - sehr gemächlich über den Himmel ziehen.

Fast alle Satelliten werden in Richtung der Erdrotation abgeschossen. Der Grund dafür ist, dass man beim Start auf Bahnen um die Erde, auf denen sich die Satelliten in Richtung der Erddrehung bewegen, sich diese zunutze machen kann, um die entsprechende Orbitgeschwindigkeit zu erreichen. Dies spart sehr viel Treibstoff. Die Bewegung von Satelliten verläuft entweder von West nach Ost oder in polarer Richtung. Deshalb fliegt Weltraumschrott fast immer nach Osten. Die entstehenden Leuchtspuren bewegen sich ebenfalls mit der Erdrotation, also aus westlicher Richtung nach Osten.

Es gibt nur wenige Ausnahmen von Satelliten, deren sogenannte retrograden Bahnen um die Erde, also entgegen der Erdrotation, verlaufen. Wenn Himmelskörper samt ihrer Leuchtspur entgegensetzt von östlicher nach westlicher Richtung bewegen, dann ist fast immer von Meteoroiden auszugehen.

Ein kleiner Prozentsatz der Meteoroiden kreuzt die Erdbahn. Beim Eindringen in die Hochatmosphäre werden sie als Sternschnuppen sichtbar. Die höchstens millimetergroßen Meteoroiden stammen ursprünglich von Asteroiden und Kometen.

In manchen Nächten gibt es nicht nur ein paar wenige Sternschnuppen, sondern gleich einen ganzen Sternschnuppenregen zu sehen. Ursache dafür sind oft Kometen. Diese Himmelskörper bestehen aus Eis, in denen Gesteinspartikel eingeschlossen sind.

Wenn unsere Erde diese Staubspur kreuzt, dann offenbart sich ein Feuerwerk aus Sternschnuppen in unserer Atmosphäre. In einigen Jahren sind an wenigen Tagen dann mehr als 100 Sternschnuppen pro Stunde am Nachthimmel zu erhaschen.

Weil sich die Umlaufbahnen von Erde und Komet um die Sonne kaum verschieben, tauchen diese sogenannten Meteorschauer regelmäßig zu bestimmten Zeiten im Jahr auf. Die bekanntesten Meteorschauer sind

Weniger bekannte, aber zumindest in einigen Jahren dennoch spektakuläre Sternschnuppenströme sind:

Einer der bekanntesten Sternschnuppenregen sind die Perseiden. Der Höhepunkt wird um den 13. August erreicht. In vielen Jahren sind dann bei günstigen Wetterbedingungen und an dunklen Beobachtungsstandorten bis zu 100 Sternschnuppen zu sehen.

Ursache dieses Naturschauspiels ist die Staubfahne des Kometen "Swift-Tuttle", dessen Bahnebene die Erde auf ihrer Reise um die Sonne jedes Jahr im August kreuzt. Um den 13. August kreuzt die Erde die Schweifspur des Kometen. Es ist diese alte "Dreckspur", die den Sternenhimmel im August zum Funkeln bringt.

Weil sich die Erde auf ihrer Bahn durchs All gerade auf das Sternbild Perseus zu bewegt, hat es den Anschein, dass die Schnuppen - ähnlich wie Schneeflocken vor einem fahrenden Auto - aus diesem Sternbild in alle Himmelsrichtungen ausstrahlen.

Die Sternschnuppen scheinen aus dem Sternbild des Perseus zu kommen. Deshalb werden sie Perseiden genannt. Dieses Sternbild kann man nach Einbruch der Dunkelheit am Nordosthimmel entdecken. Das Sternbild Cassiopeia (“Himmels-W”) oberhalb des Perseus hilft bei der Orientierung.

Die Orioniden sind in einem recht langen Zeitraum vom 2. Oktober bis zum 7. November aktiv. Das Aktivitätsmaximum des Sternschnuppensturms wird am 21. Oktober sowie in den Nächten kurz davor und kurz danach erreicht. Dann blitzen rund 20 Sternschnuppen pro Stunde auf. In manchen Jahren gab es sogar bis zu siebzig Meteore pro Stunde.

Die Orioniden flitzen mit Geschwindigkeiten um 60 Kilometer pro Sekunde über den Himmel. Das entspricht einer Geschwindigkeit von mehr als 237.000 Kilometern pro Stunde. Durch das hohe Tempo ist sehr aufmerksames Hinsehen notwendig.

Die Sternschnuppen entstammen dem Schweif des Halleyschen Kometen. Es handelt sich demnach um kleine Bruchstücke und zerstreutes Material des Kometen, die sich im Laufe der Jahrtausende durch Einflüsse kleiner Bahnstörungen und des Sonnenwinds entlang der ganzen Kometenbahn verteilt haben. Mit hoher Geschwindigkeit dringen die Kometensplitter in die Erdatmosphäre ein. Sie verglühen in unserer Atmosphäre und ziehen einen Schweif nach sich.

Bei den Orioniden sind immer wieder Boliden mit von der Partie, die meist einen Schweif hinter sich herziehen. Manche dieser Leuchtkugeln sind so hell, dass sie sogar tagsüber zu beobachten sind.

Die Meteore haben wegen des gemeinsamen Herkunftskometen fast parallele Bahnen im Raum. Dadurch scheinen sie am Himmel aus einem Fluchtpunkt zu kommen, der im Sternbild Orion liegt, etwa 10° links oberhalb des roten Riesensterns Beteigeuze. Das Sternbild Orion geht abends im Osten auf und in den frühen Morgenstunden steht es noch relativ hoch über dem Horizont.

Der Meteorstrom der Leoniden erstreckt sich über einen langen Zeitraum vom 6. bis zum 30. November. Anders als die meisten Sternschnuppen kann man die Leoniden sehr gut noch in den frühen Morgenstunden bestaunen. Das Maximum des Meteorschauers wird vom 17. zum 18. November gegen 3 Uhr erreicht.

Beobachter müssen wachsam sein, denn die Sternschnuppen rasen mit 70 Kilometern pro Sekunde über den Himmel. Es gilt also die Augen offen zu halten.

Ihre Anzahl unterliegt allerdings von Jahr zu Jahr großen Schwankungen. Die Spitzenrate reicht von kaum einem Dutzend Schnuppen pro Stunde bis hin zu einem wahren Sturm von zigtausenden Meteoren.

In den vergangenen Jahren blitzten beim kurzen Maximum am 17. November allenfalls 10 bis 30 Schnuppen pro Stunde am Himmel auf. 1998 und 1999 konnte man dagegen beachtliche Meteorschauer beobachten. Im Jahr 1966 flitzten rund 1000 Sternschnuppen zur Hauptmaxiumzeit den Himmel entlang. Im November 1833 soll es sogar bis zu 200.000 Sternschnuppen pro Stunde gegeben haben.

Ebenfalls spektakulär dürfte der Meteorschauer im Jahr 2022 werden. Dann erwarten Astronomen ein Maximum von bis zu 200 Meteore pro Stunde, bevor der Schwarm in den Folgejahren nahezu versiegt. Allerdings beeinträchtigt das Licht des abnehmenden Mondes und die Morgendämmerung die Sicht auf das Spektakel.

Erst ab 2033 dürften die Leoniden erneut spektakuläre Schauspiele am Nachthimmel bieten, denn 2031 zieht ihr Ursprungskomet wieder durchs innere Sonnensystem und frischt dabei seine Staubfahne auf. Dann können Spitzenraten von bis zu 500 Meteoren pro Stunde erreicht werden.

Ihren Namen verdanken die Leoniden vom Sternbild Löwe (Leo), aus dem sie auszustrahlen scheinen. Ursache für den Meteorschauer ist die Staubfahne des Kometen "Temple Tuttle", der etwa alle 33 Jahre in die Nähe der Sonne kommt. Seine Staubfahne kreuzt Mitte November die Erde und verursacht daher eine erhöhte Sternschnuppendichte.

Durchläuft die Erde dabei dichtere Teile des Kometenschweifs, kann die Passage ein regelrechtes Feuerwerk am Nachthimmel entfachen. Trifft sie aber nur dünne Bereiche der Staubfahne, bleibt das Schauspiel entsprechend unspektakulär.

Da das Sternbild Löwe gegen Mitternacht über dem nordöstlichen Horizont aufgeht, ist erst in den frühen Morgenstunden mit Meteoren im südöstlichen Himmelsbereich zu rechnen.

Die Geminiden haben sich im Laufe der Zeit zum ergiebigsten Sternschnuppenschwarm des Jahres entwickelt. Die Geminiden treten im Zeitraum vom 4. bis 17. Dezember auf, der Höhepunkt findet in den Nächten vom 13. und 14. Dezember statt.

Doch anders als bei den Perseiden im August, braucht man beim Beobachten immer Glück mit dem Wetter, denn meist ist es hierzulande trüb.

Typisch für die Geminiden sind relativ helle, gelblich-weiß leuchtende Meteore, die selbst an nicht ganz so dunklen Standorten mit bloßem Auge zu erhaschen sind.

Da die Meteoriden von hinten auf die bewegte Erde treffen, passieren sie mit gerade mal 35 Kilometern pro Sekunde unsere Atmosphäre relativ langsam, weshalb sie lange leuchten. Zudem sind helle Boliden häufig, die lichtstärker als die hellsten Sterne aufblitzen.

Zum Höhepunkt können bis zu 150 Meteore pro Stunde über das Firmament sausen. Charakteristisch für die Geminiden ist, dass die Meteorrate bis zum Maximum flach ansteigt, nach dem Maximum aber steil abfällt.

Bisher ging die Forschung davon aus, dass der Asteroid Phaethon die alljährlichen Geminiden-Sternschnuppen verursacht. Dies ist jedoch nicht der Fall, da der Schweif von Phaethon nicht aus Staub, sondern aus Natrium besteht. Die Astronomen stellten fest, dass der Schweif des Asteroiden im Natriumfilter hell und deutlich zu sehen war, während er im Staubfilter gar nicht auftauchte. Das Forscherteam stellte außerdem fest, dass der Schweif heller wurde, als Phaethon die Sonne passierte.

Dies lässt vermuten, dass die Staubwolke nicht aus der normalen Partikelemission des Asteroiden stammt, sondern auf ein einmaliges Ereignis zurückgeht, das möglicherweise einige tausend Jahre zurückliegt.

Demnach könnte damals ein Stück des Asteroiden abgebrochen und zerbrochen sein und dabei ungewöhnlich viel Staub und Gesteinsbrocken ins All geschleudert haben. Bislang ist dieses Szenario jedoch reine Spekulation.

Jahr für Jahr Mitte Dezember kreuzt dann die Erde diese "Staubwolke". Treffen die Partikel auf die Erdatmosphäre, verglühen sie durch die Reibungshitze und malen dabei hell aufleuchtende Lichtspuren in den Himmel.

Weil die Geminiden aus dem Sternbild Zwillinge auszustrahlen scheinen, verdankt dieser Sternschnuppenregen seinen Namen vom Sternbild. Gemini bedeutet lateinisch Zwillinge.

Das Sternbild Zwillinge geht in den Abendstunden am östlichen Horizont auf und wandert dann bis zum Sonnenaufgang über den Himmel Richtung Westen. Dadurch sind die Meteore vom abendlichen Dunkelwerden bis in die Morgendämmerung hinein am südöstlichen Himmel zu sehen.

Besonders gut sichtbar sind die Sternschnuppen gegen 2 Uhr morgens, wenn das Sternbild Zwillinge direkt über uns hoch am Himmel steht.

Die Ursiden finden jährlich zwischen dem 17. und 26. Dezember statt. Ihr Maximum haben die Ursiden in der Sternschnuppennacht am 22. Dezember und können fast als Weihnachtsgruß verstanden werden, sofern die Meteore sichtbar sind.

Der Mutterkörper dieses Meteorstromes ist der Komet8P/Tuttle. Sein Radiant liegt im Sternbild Kleiner Bär (Ursa Minor) beim Stern Kochab.

Im Jahr 2022 tritt das Maximum am Abend des 22. Dezember gegen 23:00 MEZ ein. Mit etwa 10 Sternschnuppen pro Stunde ist dieser Meteorstrom allerdings nicht besonders stark und die Leuchtspuren eher lichtschwach. Zudem steht das Sternbild zum Aktivitätsmaximum nicht besonders hoch über dem Horizont. Immerhin ist am Folgetag Neumond, daher fällt unser Erdtrabant in diesem Jahr als Störfaktor weg.

Eine erhöhte Aktivität durch Staubspuren ist am 22. Dezember gegen 11:21 MEZ und gegen 15:22 MEZ möglich, allerdings ist die Tageszeit zum Beobachten ungünstig.

In den vergangenen Jahren war 8P/Tuttle nicht an seinem sonnennächsten (Perihel), sondern an seinem sonnenfernsten Punkt (Aphel) auf dem Orbit angelangt. In anderen Jahren können aber deutlich mehr Meteore über den Himmel flitzen, wie beispielsweise in den Jahren 1973 und 1986. Damals waren bis zu 100 Meteore pro Stunde zu beobachten.

Die Quadrantiden zählen zu den aktivsten Meteorströmen. Die Quadrantiden finden jährlich zwischen dem 28. Dezember und 12. Januar statt. Ihr Maximum haben sie am 3. oder 4. Januar, unter idealen Bedingungen sind dann 40 bis 200 Sternschnuppen pro Stunde zu beobachten.

Anders als die Perseiden werden sie viel weniger beobachtet, weil sie ein extrem kurzes Maximum von gerade mal 2 Stunden aufweisen. Der gesamte Zeitraum nennenswerter Aktivität beträgt lediglich etwa 14 Stunden.

Ihr vermuteter Ursprung, also ihr Radiant, liegt im Sternbild des Bärenhüters. Weil dieser im Lateinischen Bootes heißt, werden die Quadrantiden auch Bootiden genannt. Der Name Quadrantiden entstammt einem nicht mehr in der Internationalen Astronomischen Union (IAU) aufgeführten, früheren Sternbild: dem Mauerquadranten.

Der Strom besteht aus vielen umherfliegenden Teilchen und wurde bereits im Jahr 1825 in Italien entdeckt. Allerdings war lange nicht bekannt, von welchem Ursprungskörper er ausging. Erst im März 2003 fanden Astronomen und Astronominnen den Asteroiden 2003 EH, dessen Bahnparameter zu jenen der Quadrantiden passen. Gut möglich ist, dass der Asteroid ein Überrest eines größeren Kometenkerns ist. Das Video zeigt den Quadrantiden-Meteoritenstrom auf der Umlaufbahn um die Sonne:

Das Maximum der Quadrantiden tritt im Jahr 2023 am 4. Januar um 05:15 Uhr MEZ ein. Der fast volle Mond geht rund eine Stunde später unter, etwa zu Beginn der astronomischen Dämmerung. Danach verbleibt bei einem noch maximal eine halbe Stunde, die Meteore zu sehen, sofern die Wetterbedingungen passen.

Zwischen dem 14. und dem 30. April erleuchten die April-Lyriden den Himmel. Bereits ab Mitternacht können die Lyriden am Nachthimmel auftauchen. Sie nehmen ihren scheinbaren Anfang im Sternbild Leier (lateinisch Lyra). Etwa in der Mitte des Radianten liegt der Stern Vega. Das ist aber nur eine Illusion, denn die Vega und die anderen Sterne des Sternbilds sind Hunderte Lichtjahre entfernt.

Das scharfe Maximum des Meteorstroms tritt um den 22. April ein. Meist sind dann 15 bis 20 Sternschnuppen pro Stunde zu erhaschen.

Zurückgeführt werden die Lyriden auf den mit einer Umlaufzeit von 415 Jahren als langperiodisch eingestuften Kometen Thatcher (C/1861 G1). Die Erde kreuzt die staubige Spur dieses Kometen, sodass seine winzigen Splitter auf die Erdatmosphäre treffen und als Sternschnuppen verglühen. Bekannt ist der Meteorstrom bereits lange, die älteste Aufzeichnung stammt aus dem Jahr 687 vor Christus aus China.

In den meisten Jahren sind die Lyriden eher unspektakulär. Allerdings gibt es unregelmäßige Aktivitätserhöhungen, wie beispielsweise im Jahr 1982. Damals waren zum Maximum 90, für wenige Minuten sogar 180 bis 300 Sternschnuppen zu erhaschen. Spektakulär ist jedoch die Geschwindigkeit der Lyriden. Sie tauchen mit ungefähr 50 Kilometern pro Sekunde oder 180.000 Kilometer pro Stunde in die Atmosphäre der Erde ein und verglühen dabei.

Anders als in den Vorjahren werden die Lyriden im Jahr 2023 zum Maximum am 23. April gegen 3 Uhr MESZ gut zu sehen sein. Das Sternbild Leier steht recht hoch am Himmel und der noch lichtschwache Mond befindet sich unter dem Horizont. Außerdem setzt die Morgendämmerung erst nach 4 Uhr ein.

In den Jahren davor war das Maximum am Vortag gegen 21 Uhr MESZ. Das Licht der Abenddämmerung war hier oft störend. Oder das Streulicht des Mondes störte das Beobachten ausgerechnet in den Nachtstunden.

Der Meteorstrom ist vom 19. April bis zum 26. Mai zu bewundern. Zum Höhepunkt um den 6. und 7. Mai können 20 bis 50 Sternschnuppen pro Stunde fallen. Daher werden diese Meteore auch Mai-Aquariiden genannt. Die Eta-Aquariiden kommen scheinbar aus dem Sternbild des Wassermanns (Aquarius), von welchem sie auch ihren Namen haben. Dieser Meteorstrom wird durch den Halleyschen Kometen ausgelöst, der die Erde auf ihrer Bahn um die Sonne jedes Jahr kreuzt und Staubteilchen hinterlässt. Seine Meteoride rasen mit einer Geschwindigkeit von 66 Kilometern pro Sekunde durch den Weltraum.

Die beste Zeit, um die Sternschnuppen zu sehen, ist der frühe Morgen ab etwa 3:30 Uhr MESZ, denn das Sternbild dies Wassermanns erscheint erst rund eine Stunde zuvor über dem Osthorizont und steigt dann allmählich höher Richtung Südosten. Die verglühenden Himmelskörper sind ab diesem Zeitpunkt für einige Stunden unterwegs, aber bereits gegen 5 Uhr wegen der einsetzenden Dämmerung nur noch schwer zu erkennen.

Allerdings sind die Eta-Aquariiden von Mitteleuropa aus nur etwa in der letzten Stunde vor der Morgendämmerung gut zu sehen. Ungünstig ist auch die geringe Höhe des Sternbilds Wassermann über dem Horizont erreicht. Das Sternbild selbst ist daher kaum zu sehen. Ein höherer Aussichtspunkt ist daher zu empfehlen.

Doch eine Besonderheit weisen die Meteore der Eta-Aquariiden auf. Sie fallen in einen flachen Eintrittswinkel in die Atmosphäre, wodurch die Leuchtspuren am Himmel oft auffallend lang erscheinen. Die Sichtbarkeit kann jedoch variieren. In manchen Jahren sind bis zu 100 Sternschnuppen pro Stunde zu beobachten. Im Jahr 2023 tritt das breite Maximum vom 7. zum 8. Mai. ein. Allerdings stört das Streulicht des noch fast vollen Mondes in der Stunde vor Dämmerungsbeginn massiv.

Bei der Sternschnuppenfotografie sind vor allem Geduld und Ausdauer nötig, weil die genauen Zeiten und Orte der Leuchtspuren nicht exakt vorhersehbar sind. Außerdem ist es ratsam, so viele Fotos wie möglich zu machen, um die Chancen auf ein gutes Bild zu erhöhen.

Am besten sucht man sich dafür einen dunklen Ort außerhalb der Stadt. Vor Einbruch der Dunkelheit lässt sich die Umgebung nach einem passenden Motiv erkunden. Testfotos können dann bei der Auswahl enorm weiterhelfen.

Ist einmal der gewünschte Bildausschnitt gefunden, ist es ratsam, die Kamera auf dem Stativ und den Fokus bereits manuell eingestellt zu lassen. In der Dunkelheit können dann die weiteren Einstellungen, wie eine weit geöffnete Blende und die Belichtungszeit gewählt werden.

Weitere Tipps gibt es in der Fotostrecke:

Für das Fotografieren von Sternschnuppen sollte man folgende Ausrüstung mit sich führen: