Asteroiden-Rechner Apokalypse in Zahlen
Alle Jahre wieder, wenn ein Astronom - vorschnell oder nicht - Asteroiden-Alarm schlägt, geht eine bange Frage um die Welt: Was wäre, wenn der Brocken wirklich trifft? Die Zeiten der nagenden Ungewissheit sind jetzt vorbei: US-Astronomen haben einen Katastrophen-Rechner ins Internet gestellt.
Die Bedienung ist kinderleicht und gelingt sogar Laien mit Angstschweiß an den Fingern: Größe, Dichte, Geschwindigkeit und Einschlagswinkel des Brockens sind schnell eingegeben, dem Nicht-Physiker hilft eine praktische Tabelle mit Beispielmaterialien (ist er aus Eis, Gestein, oder gar aus Eisen?). Wer dann noch weiß, wie weit der Einschlagsort entfernt sein wird und welche Konsistenz der dortige Boden besitzt, weiß in Sekundenschnelle, ob er das Ereignis am Fernseher oder am eigenen Leib erlebt.
Sprengkraft von 15 Millionen Hiroshima-Bomben
SPIEGEL ONLINE testete den Online-Rechner am Beispiel des Nördlinger Ries. Vor 15 Millionen Jahren schlug in der schwäbisch-fränkischen Alb ein 1000 Meter großer Meteorit mit einer Geschwindigkeit von 20 bis 30 Kilometern pro Sekunde ein. Das Ergebnis war ein 22 mal 24 Kilometer großes Loch.
Würde ein solcher Brocken an derselben Stelle noch einmal niedergehen, wäre dem Katastrophen-Kalkulator zufolge nicht nur das Kraterstädtchen Nördlingen futsch. Auch im etwa 100 Kilometer entfernten Stuttgart oder im noch näher gelegenen Nürnberg hätte ein solcher Treffer verheerende Folgen.
Dem Szenario aus dem Online-Rechner zufolge setzt der Aufprall die gewaltige Energie von 200.000 Megatonnen TNT frei, was der Wucht von über 15 Millionen Hiroshima-Bomben entspricht. Der 18 Kilometer große Feuerball aus brennendem Staub ist von Stuttgart und Nürnberg aus gesehen vierzig Mal größer als die Sonne, seine Hitze entzündet Kleidung und verursacht bei Menschen Verbrennungen dritten Grades. Zeitungspapier, Sperrholz, Laubbäume und selbst das Gras fangen Feuer.
Rechenwerkzeug für Wissenschaftler
20 Sekunden nach dem Einschlag werden die Städte von einem Erdbeben der Stärke 8,1 auf der Richterskala getroffen. Zahlreiche Gebäude stürzen ein. Etwa zwei Minuten nach dem Treffer, so das Zahlenwerk, gehen Bruchstücke mit einer Durchschnittsgröße von 15 Zentimetern auf Häuser und Köpfe nieder und bedecken die Städte mit einer fast achtzig Zentimeter dicken Schuttschicht. Weitere zwei Minuten danach trifft die Druckwelle mit fast 75 Stundenkilometern auf Nürnberg und Stuttgart und lässt die Fenster zersplittern, die nach dem Erdbeben noch übrig sind. Die einzige gute Nachricht: Ein 1000 Meter großer Brocken aus dem All trifft die Erde statistisch gesehen nur alle 360.000 Jahre.
Das "Earth Impact Effects Program" der University of Arizona ist mehr als ein Spielzeug für Endzeitvisionäre: Es soll vor allem Zeit sparen und die Nerven von Wissenschaftlern schonen. Denn immer wenn ein potenzieller Killer-Asteroid durch die Gazetten geistert, werden Experten mit der Frage der möglichen Auswirkungen eines Treffers gelöchert.
"Wir hatten den Eindruck, dass wir das auch automatisieren können", meint Jay Melosh, Professor für theoretische Geophysik und einer der weltweit führenden Fachleute für Einschlagskrater. Der Einschlagsrechner erspare es Fachkollegen, die nötigen Formeln zusammenzutragen, und anderen Zeitgenossen - etwa Journalisten -, die Formeln überhaupt kennen zu müssen.
Atomtests lieferten Zahlenbasis
Die mathematische Grundlage der Webseite bilden zum Teil die Atomtests der US-Streitkräfte. Die Berechnungen zur Hitzestrahlung etwa basieren auf dem Buch "Die Effekte nuklearer Waffen", 1977 herausgegeben vom US-Energieministerium und dem Pentagon. "Damals gab es beachtliche Untersuchungen zu der Frage, was die Temperaturstrahlung von Explosionen unterschiedlicher Stärke anrichtet", erklärt Nasa-Mitarbeiter Robert Marcus, verantwortlich für die technische Umsetzung des Internet-Projekts. "Wir besitzen Beschreibungen darüber, wann Gras, Papier und Sperrholz Feuer fangen und wann Menschen Verbrennungen erleiden."
Auch die Kalkulationen zu Luftdruck und Windgeschwindigkeiten basieren auf Atomtests: In den vierziger und fünfziger Jahren wurden die Auswirkungen von Explosionsdruckwellen an Gebäuden, Bäumen, Brücken und Autos untersucht. Für die Berechnung der Trümmerverteilung benutzte das Team komplizierte ballistische Modelle, die auf Daten von experimentellen Explosionen und der Vermessung von Mondkratern beruhen.
Durchgeschüttelte Dinosaurier
Die Stärke des Erdbebens, das durch die seismischen Wellen des Asteroidentreffers ausgelöst wird, kalkuliert das Programm anhand von Daten kalifornischer Beben. Der Treffer, der vor 65 Millionen Jahren wahrscheinlich die Dinosaurier auslöschte, hätte den Forschern zufolge ein Erdbeben der Stärke 10,2 ausgelöst - bei weitem heftiger als alles, was bisher von Menschen aufgezeichnet wurde. Noch 1000 Kilometer entfernt hätte es demnach die Dinosaurier dermaßen durchgeschüttelt, dass viele die Balance verloren hätten.
Die Menschheit ist unterdessen von einem wirksamen Schutz gegen Meteoriten ähnlich weit entfernt wie ehedem die Dinosaurier. Zwar sagten Experten des Near Earth Object Program der Nasa Anfang April in einer Anhörung des US-Senats, dass bis 2008 alle Asteroiden, die eine globale Katastrophe auslösen könnten, entdeckt und katalogisiert sein würden. Seit dem Start des Programms vor sechs Jahren seien 700 von geschätzten 1100 Asteroiden mit einer Größe von mehr als einem Kilometer gefunden worden.
Doch wirksame Abwehrmaßnahmen sind der bei weitem schwierigere Teil. Wäre ein Asteroid auf Kollisionskurs mit der Erde, so die Fachleute vor dem US-Senat, müsste man ihn 30 Jahre vor dem Einschlag entdecken - oder aber die Zeit für Gegenmaßnahmen würde angesichts des heute technisch Machbaren nicht mehr reichen.
"Die Wahrscheinlichkeit, dass die Erde von einem großen Objekt getroffen wird, ist sicherlich gering", sagte Michael Griffin, Chef der Weltraum-Abteilung am Labor für angewandte Physik der Johns Hopkins University. "Aber die Folgen eines Einschlags sind dermaßen katastrophal, dass es lebenswichtig ist, eine Verteidigung gegen ein solches Ereignis aufzubauen."