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Meteoriten => Meteorite => Thema gestartet von: hugojun am Mai 09, 2019, 13:26:02 Nachmittag
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Hallo liebes Forum,
Hallo Martin,
wie immer mal wieder, tauchte auch beim Krähenberg Kolloquium, die Frage auf, ob Meteorite unmittelbar nach dem Aufschlag auf die Erdoberfläche kalt, warm oder sogar heiß sind?
In meiner Recherche zum Thema bin ich auf nur zwei Beträge gestoßen, die einigermaßen das Thema umschreiben.
Albedo Daten habe ich bei Piironen et al. 1998 gefunden, Berechnungen bei Staley 1966.
Aus beiden Arbeiten habe ich in abgeänderter Form folgendes Diagramm erstellt.
(https://www2.pic-upload.de/img/36441815/Albedovs.Temperatur.png) (https://www.pic-upload.de)
Steinkörper , die sich in der Nähe der Erdumlaufbahn befinden , also zirka 1 AU zur Sonne und sich mit der heliozentrischen Geschwindigkeit von 42 km/s bewegen , haben ausreichend Zeit , die eingestrahlte kurzwellige Energie und die emittierte langwellige Energie bis in den Kern hinein zu balancieren. Dies gilt für Stein Meteoroide bis zu einem Radius von 1,5m.
Die Albedo ist ein Maß für die Balance zwischen eingestrahlter- und emittierter Energie und verantwortlich für die innere Temperatur der Meteoroide. Die eingestrahlte Energie wird für einen Sonnenabstand 1AU (Strecke Sonne – Erde) als konstant angenommen.
Wie immer, ist alles eine Modell-Rechnung und so sind auch hier viele Parameter vereinfacht worden:
Die Geometrie der Körper wird als Kugel angenommen.
Die Oberfläche ist glatt.
Wie man im Diagramm sieht, sind die Temperaturen für alle Meteoroid Typen noch in den Minus-Graden. Dennoch gibt es verlässliche Fallbeschreibungen von Meteoriten mit „warmer bis heißer „Oberfläche?
Kennt jemand Artikel aus neuerer Zeit zum Thema?
Ich könnte mir vorstellen, dass es Unterschiede gibt, bei Meteoroiden, die auf dem weg Richtung Sonne sind oder schon wieder Richtung Asteroiden Gürtel sind und eben nicht thermisch ausgeglichen sind, weil sie zum Beispiel größer als 1,5 m im Radius waren?
Gruß
Jürgen
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Auf die Gefahr hin, dass ich mich nun blamiere, versuche ich mal, etwas gerade zu rücken: Die Albedo ist ja die Rückstrahlung, die im Wesentlichen mit der Oberflächenfarbe und -beschaffenheit des Körpers zusammenhängt. Kohlige Chondriten sind halt dunkel und absorbieren mehr Energie. Welche Temperatur ein Meteorid oder Meteorit bekommt, sollte aber nur zu einem geringeren Teil von der Albedo, stattdessen vielmehr von der Reibungshitze in der Atmosphäre abhängen (und wahrscheinlich von der materialspezifischen Wärmeleitung im Inneren). Oder wo ist da der Haken?
Gruß
Ein anderer Jürgen (der Name war in unserer Generation ziemlich häufig)
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Hallo Jürgen metnet ,
die atmosphärische Reibung und Aufheizung sollte aber nach allgemeiner Auffassung nicht den Körper erhitzen , da die geringe Wärmeleitfähigkeit des Materials und die hohe Geschwindigkeit der Materialabtragung dies nicht zulassen !?
Jürgen
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Hallo Jürgen,
... ob Meteorite unmittelbar nach dem Aufschlag auf die Erdoberfläche kalt, warm oder sogar heiß sind?
Ich habe über kalt, warm, bis heiß schon alles gelesen (10 A4 Seiten-Sammlung)!
Hängt vermutlich mit dem Einschlagswinkel (Flug lang oder nur kurz durch die Atmosphäre) und der Beschaffenheit/Material im Inneren des Mets zusammen (Eisen, Stein-Eisen, Stein)
Gruß Met1998 :winke:
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Gottogott - da habe ich mich womöglich auf den falschen Diskurs eingelassen. Meine Schulphysik ist wohl doch zu lange her. Trotzdem versuche ich noch eine Frage: Diese Albedo-Grafik unterstellt doch, dass die eingestrahlte Sonnenenergie teilweise in Wärme umgewandelt wird und den Meteoriden erwärmt, und zwar materialabhängig unterschiedlich stark. Richtig? Aber wenn die Wärmeleitfähigkeit so gering ist und das geschmolzene Oberflächenmaterial abgetragen wird, wie soll sich denn die umgewandelte Strahlungsenergie in dem Stein ausbreiten? Wie kann dieser Effekt stärker als die atmosphärische Reibung sein? Oder wird von der Reibung einfach abstrahiert?
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Von der ganzen Chemie und Physik abgesehen: Ich könnte mir sehr gut vorstellen, dass es "dramatische" Gründe gibt, warum in historischen Berichten von heißen Steinen die Rede ist. Warme bzw. heiße Meteoriten sind einfach das, was Leser erwarten. Wer seine Geschichte aufpeppen will (und in frühwissenschaftlichen Jahrhunderten waren solche Ausschmückungen noch weiter verbreitet als heute), kann kaum wollen, dass da ein kalter Stein auf dem Acker lag. Zu einer Zaubershow gehört auch Rauch.
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Der Zeitfaktor spielt hier wohl eine entscheidende Rolle. Die Flugzeit durch die Atmosphäre beträgt einige Sekunden, ein Gabbro-Körper von 1,5 m Radius benötigt ca. 40 Stunden zum Ausgleich , das entspricht einer Strecke von 0,035 AU.
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Für den subjektiven Eindruck (Meteorit ist warm oder kalt) kommt es wohl nur auf die Oberflächentemperatur an. Wenn sich der Chondrit außen nach 50 Grad anfühlt, dann wird der Finder von einer warmen Empfindung sprechen, obwohl im Inneren vielleicht 40 Grad minus herrschen. Der Meteorit muss also nicht ganz bis zum Kern "durchwärmen", sondern es reicht eine heiße Kruste. Wie beim Vanilleeis mit heißen Himbeeren :laughing:
Aber insgesamt habe ich mich überzeugen lassen, dass man sich an Chondriten eher nicht die Hände verbrennt.
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Ich würde die alten Sammlungsberichte nicht so einfach abtun! :contra: (fehlende Zeitzeugen)
Aber wenn ich dein zur „Zaubershow gehört auch Rauch“ in unsere Gießerei verlege:
Dann sind die Eisenspritzer direkt neben dem Schmelztiegel glühend heiß (Vollschutz) und die,
die weiter durch die Hallenluft zischen (kalte, obere Atmosphäre), sind warm oder kalt.
Wenn ein nur schwach gebremster kleiner Eisenmet (Sikhote Alin, 93 % Eisen; 5,9 % Nickel), auf Grund der Geschwindigkeit (bis 50.000 km/h) solch ein ca. 50 cm tiefes Loch in die Erde rammt (kinetische Energie), dann kann ich mir schon vorstellen, dass der warm/heiß war.
Natürlich fallen manche Mets auch nur noch mit der Fallgeschwindigkeit zu Boden, die sind dann kalt!
(Stein/Eisen aus nem Spaceliner, ca.100 km Höhe)
Ist eben von Fall zu Fall verschieden!
Wenn hier der nächste fällt (letzte 1998), dann gehe ich ganz schnell messen! :einaugeblinzel:
Met1998
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Habe noch einen link gefunden
http://adsabs.harvard.edu/full/1966Metic...3...59B
Seite 68 zeigt die Temperaturen in Fig 6.
:prostbier:
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Der Artikel beschäftigt sich mit der Temperatur von Meteoriden, also bevor sie in die Atmosphäre eintreten und als Meteoriten einschlagen.
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Hallo,
meinem Laienverständnis nach kann sich ein Meteorit auf seinem kurzen Atmosphärenflug bis zur Landung nicht so schnell innerlich erwärmen, wie er außen durch die Hitze abschmilzt. Will sagen: Er verliert extrem schnell an Masse. Die Ablation ist groß, aber innen hat er mehr oder weniger Weltraumtemperatur (ca. -270°C).
Eine gefrorene Weißwurst wird in eine sehr heiße Pfanne gegeben. Einerseits Quatsch, weil man Weißwürste weder einfriert, noch anbrät. Anderseits erkenntnisreich, denn das Ding brennt sofort an, während es innen schlicht gefroren bleibt.
q.e.d.
Gruß,
Andi
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P.S.: Deshalb sind Fusionskrusten in der Regel auch sehr dünn.
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Hallo MetAur ,
genau darum geht es : waren sie als Meteoroide schon kalt oder warm , denn wie Andi schon ausgeführt hat , tut sich während der Ablations-Phase im Inneren an der Temperatur nichts mehr.
Aber – 270 °C , wie Andi glaubt , ist bei Körpern von unter 1,5m vor Eintritt laut Bericht nicht wahrscheinlich.
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Die Ablation ist groß, aber innen hat er mehr oder weniger Weltraumtemperatur (ca. -270°C).
Ganz so kalt sind die Meteoroide nicht. Die Gleichgewichtstemperatur im Abstand der Erde von der Sonne (1 Astronomische Einheit) bträgt bei einem Albedo von 0,3 rund 255 K oder etwa -18°C.
:hut:
Herbert
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Die Ablation ist groß, aber innen hat er mehr oder weniger Weltraumtemperatur (ca. -270°C).
Ganz so kalt sind die Meteoroide nicht. Die Gleichgewichtstemperatur im Abstand der Erde von der Sonne (1 Astronomische Einheit) bträgt bei einem Albedo von 0,3 rund 255 K oder etwa -18°C.
:hut:
Herbert
Hallo Herbert, tatsächlich? Das ist ja fast gemütlich warm. :gruebel: Die der Sonne zugewandte Mondseite hat über 100° C, die geringsten Temperaturen betragen dort minus 249 °C https://www.spektrum.de/news/eisige-kaelte-im-schatten-der-krater/1017676 (https://www.spektrum.de/news/eisige-kaelte-im-schatten-der-krater/1017676) . Wie ist das zu erklären? Haben kleine Körper eine Art "Mischtemparatur"? Vorne heiß, hinten kalt? Im Ergebnis lau? :nixweiss:
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Haben kleine Körper eine Art "Mischtemparatur"? Vorne heiß, hinten kalt? Im Ergebnis lau? :nixweiss:
Die Wärmeleitfähigkeit von Gestein (häufigster Meteoritentyp) ist zwar gering, aber bei kleineren Körpern reicht die Zeit, die sie sich in Sonnennähe befinden, aus, um die Wärme ins Innere zu transportieren. Außerdem drehen sich kleine Körper i.d.R. relativ schnell, so dass sich die Bestrahlung der Oberfläche besser verteilt.
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Und da soll es noch heißen, solche Diskussionen brächten nichts... Ich denke, ich habe es jetzt tatsächlich kapiert, obwohl ich weder Chemiker noch Geologe noch Physiker, sondern nur ein armer Geograph bin :smile:
Allerdings sind aus meiner Sicht noch folgende Punkte zu klären:
- Lässt sich die Albedo-Grafik auch auf Eisen übertragen? Die berücksichtigt ja nur Steine (Achondriten und Chondriten), sagt aber nichts über Eisen aus. In meinem Laienverständnis hat das Nickeleisen eine viel bessere Wärmeleitfähigkeit, was aber bei der Betrachtung VOR Atmosphäreneintritt eine untergeordnete Rolle spielt, da wir von kleinen, "durchgewärmten" Körpern sprechen. Vermutlich sollten Eisenmeteoriden ebenfalls moderat tiefgekühlt in die Atmosphäre eintreten.
- Da Eisenmeteoriten - wie ich gelesen habe - in der Regel eine sehr dünne Schmelzkruste aufweisen, bedeutet dies wohl, dass auch diese sich während des Falls kaum innen erwärmen (trotz viel höherer Wärmeleitfähigkeit). Oder?
- Am Ende bleibt noch die Frage, ob manche Meteoriten nicht doch oberflächlich (!) heiß sein können, wenn sie gefunden werden. Es ist ja egal, ob die Weißwurst (wer schrieb das?) innen tiefgefroren ist, wenn man sich als Finder an der heißen Pelle doch verbrennen kann! Dabei kommt es wohl auch darauf an, wie viel Zeit zwischen Beobachtung und Fund vergeht. Womöglich sind ganz frische Eisen tatsächlich außen warm. Für Minuten? Das ist irgendwie spitzfindig, aber könnte die verschiedenen historischen Beobachtungen erklären.
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Schön , dass die Diskussion so an Fahrt aufgenommen hat.
@ Herbert : mich würde mal deine Quelle interessieren ??
@ Andi: da der Mond zusammen mit der Erde im fast dem gleichen Abstand zur Sonne dieselbe umkreist, wird der Mond wohl ab einer bestimmten Tiefe, eine konstante Temperatur haben, so er nicht durch Gezeiten oder radioaktive Elemente selbst Wärme erzeugt.
Da die Meteoroide aber auf dem Weg von oder zur Sonne sind, kommt es nur darauf an, dass sie sich lange genug in der Entfernung von +- 1 Au aufhalten, min 40 Stunden für Körper bis 1,5m Radius. Ein größerer Körper hätte dann bei gleicher Geschwindigkeit Richtung Sonne , oder von ihr weg , im Inneren dann keine ausgeglichenen Temperatur und wäre , abhängig von seinem Weg Richtung Sonne oder Richtung Asteroidengürtel , im Inneren wärmer oder kälter , als es bei einer Entfernung von 1 AU zur Sonne zu erwarten wäre .
@metnet : da liegst du völlig richtig ; für Eisen gelten da andere Wärmeleit-Werte
Natürlich spielt das eigene Empfinden auch eine Rolle ; wenn ich als Kubaner bei 35 °C einen Meteoriten mit 15°C anfasse , kommt der mir wohl kalt vor.
Umgekehrt, in Deutschland im Februar bei -10°C ( kommt heute nicht mehr so oft vor ; aber anderes Thema )würde ein Fund sich wohl warm anfühlen.
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- Da Eisenmeteoriten - wie ich gelesen habe - in der Regel eine sehr dünne Schmelzkruste aufweisen, bedeutet dies wohl, dass auch diese sich während des Falls kaum innen erwärmen (trotz viel höherer Wärmeleitfähigkeit). Oder?
Das sehe ich auch so. Der Flug durch die Atmosphäre dauert nur wenige Sekunden. Halte mal einen 0,5 m langen Eisenstab mit der Spitze ins Feuer, da dauert es eine Weile, bis du ihn nicht mehr halten kannst.
- Am Ende bleibt noch die Frage, ob manche Meteoriten nicht doch oberflächlich (!) heiß sein können, wenn sie gefunden werden. Es ist ja egal, ob die Weißwurst (wer schrieb das?) innen tiefgefroren ist, wenn man sich als Finder an der heißen Pelle doch verbrennen kann! Dabei kommt es wohl auch darauf an, wie viel Zeit zwischen Beobachtung und Fund vergeht. Womöglich sind ganz frische Eisen tatsächlich außen warm. Für Minuten? Das ist irgendwie spitzfindig, aber könnte die verschiedenen historischen Beobachtungen erklären.
Beim Barwell gibt es den Bericht eines Augenzeugen, der das Auftreffen auf der Erdoberfläche aus nächster Nähe beobachtet haben will. Der sagte, dass die Stücke so heiß waren, dass er sie nicht anfassen konnte. Das halte ich für recht zweifelhaft (vielleicht subjektives Empfinden oder im Nachhinein verfälschte Erinnerung). Die Dunkelphase des Falls dauert mehrere Minuten. In einigen Kilometern Höhe ist es ziemlich kalt. Da dürfte die dünne Schmelzkruste sehr schnell auskühlen, und von innen kommt ja wegen der oben geschilderten Gründe kaum Wärme nach.
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01) The [Binningup] meteorite was recovered within a few minutes of the fall and was reported to have been warm to the touch.
02) Cabin Creek: Three hours after the fall, Mr. and Mrs. Shandy were able to find the hole and excavate the mass, reportedly still uncomfortably warm.
03) Glatton: was warm, not hot, when first picked up.
04) Gurram Konda: ... but near the tent some small warm stones, which the sentry has seen falling down.
05) Juromenha: ... The mass was said to have been incandescent when discovered and still warm when recovered next morning ...
06) L'Aigle: Affrighted persons who picked them up found the stones to be very warm and smelling of sulfur.
07) Limerick: It was immediately dug up, and I have been informed by those that were present, and on whom I could rely, that it was then warm and had a sulphurous smell.
08) Middlesbrough: The stone was "new-milk warm" when found, ...
09) Noblesville: The meteorite was not glowing as it passed the boys and was "slightly warm" when Spaulding picked it up a few seconds after it fell.
10) Pettiswood: The affrighted horse fell to the Earth, and two boys rushed to him in terror carrying fragments that Bingley found to be warm as milk just from the cow.
11) Pontlyfni: When I picked up the fragment of metal, or whatever it is, it was warm in my hand.
12) Rowton: It is, moreover, stated that when Mr. Brooks found the mass "it was quite warm."
13) Tsukuba: Seconds later student Ryutaro Araki stopped to retrieve a still-warm stone that had fallen in front of his car near Tsukuba
14) Wold Cottage: Rushing to the spot he found a large stone, warm and smoking and smelling of sulfur.
15) Crumlin: When dug out the object, which had embedded itself in a straightdownward course for 13 inches, was found to be quite hot, continuing so for about an hour.
16) Eichstädt: The man rushed to the spot but found the black stone too hot to pick up until it cooled in the snow.
17) Hanau: A hot stone the size of a pea was picked up, weight 0.37g.
18) Harrogate: A hot stone, like basalt, fell accompanied by whistling in the air and lightning and thunder ...
19) Holbrook: One piece larger than an orange fell into a tree in a yard at Aztec cutting the limb off slick and clean and falling to the ground, and when picked up was almost red-hot.
Von Achen, who saw them fall, reported that they were too hot to pick up. Two accounts state that they became lighter in color after cooling.
20) Lucé: ... several harvesters, startled by sudden thunderclaps and a loud hissing noise, looked up and saw the stone plunge into a field where they found it half-buried and too hot to pick up.
21) Magombedze: A 10-cm stone weighing approximately 600 g survived the impact intact and was hot to touch.
22) Menziswyl: The farmers say that the stone fell with the lightning and shattered when it hit the ground; it was hot when they picked it up.
23) Lixna: Two other workers who were harrowing a nearby field near the village of Lasdany saw another object covered in earth, which had impacted the ground only 20 steps away. One of the men touched the stone and burned his hand. The burn was later confirmed in a letter by the Count Plater Sieber as he described it as a reddened swollen area on the man's finger...
24) Sena: The fall at Sena took place around noon on November 17, 1773... a man named Miguel Calvo discovered a mysterious stone on the property of his neighbor, Francisco Gonzalez. He first moved it with his hoe and then by hand, but withdrew immediately because the stone was "very hot..."
25) Kilbourn: Mr. Gaffney picked up the stone, but found it so warm he could hold it only for a second or so. It remained warm nearly three hours. When first picked up it had a straw color on its surface, but gradually assumed a black color.
26) Park Forest: Colby Navarro: "Plaster blew all over me and all over the upstairs; then I found the rock," then she added that it was warm to the touch and smelled like the sulfur from fireworks.
27) In the Natural History Museum in Vienna, there is a slice of Dhurmsala on display. The label reads: "Dhurmsala. Gefallen 14.Juli 1869. Kam so kalt zur Erde, dass er nicht in der Hand gehalten werden konnte. Einziger derartiger Fall".
28) Colby (Wisconsin): … the man who extracted it from the earth informed me that it was so cold that frost immediately formed on its surface when exposed to the air.
Bernd :winke:
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MINERALOGICAL MAGAZINE, JOURNAL OF THE MINERALOGICAL SOCIETY, Vol. 35, September 1966, No. 275:
"The Barwell meteorite
...
Mr. Crow's neighbour, Mr. J. Grewcock of 14 The Common, 'later went outside to see what had broken his w i n d o w . . , he went to pick up the p i e c e . . , but it was too hot to handle'."
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Beim unterschiedlichen Wärmeempfinden ist neben der bereits angesprochenen, in der Ausnahmesituation eines Meteoriteneinschlags sicherlich wichtigen Psychologie auch ein objektiver Effekt zu beachten.
Wir spüren ja nicht die Oberflächentemperatur eines angefassten Gegenstands, sondern die Kontakttemperatur, welche zwischen den Temperaturen von Gegenstand und Haut liegt. Aber nicht unbedingt in der Mitte; der genaue Wert wird durch das Verhältnis der Wärmeeindringkoeffizienten bestimmt, in die wiederum als Faktoren die Wärmeleitfähigkeit, Dichte und Wärmekapazität der beiden Körper (hier: Meteorit und Haut) eingehen.
Dies erklärt, warum sich z.B. Metall und Holz bei gleicher Temperatur unterschiedlich warm anfühlen. Und zwar in beiden Richtungen: Liegt die Temperatur des Metalls unterhalb der Hauttemperatur (z.B. im Raum mit 20 Grad Celsius) fühlt sich das Metall kühl an, weil dieses die Kontakttemperatur wesentlich bestimmt. Diese Dominanz gilt aber auch bei Temperaturen oberhalb der unseres Körpers, bei denen sich Metall entsprechend wärmer anfühlt. Bei Saunatemperaturen bevorzugt man daher eher eine Holzbank.
Inwieweit diese Überlegung bei Meteoriten unterschiedlicher Beschaffenheit eine Rolle spielt, habe ich jedoch (noch) nicht abgeschätzt.
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@ metnet :
Im Buchwald Vol I Kapitel 1 Seite 13 steht folgende Formel:
T ( K ) = 277 / √AU = 4°C für 1 AU
Weiter in Vol I Kapitel 6 Seite 54 bis 57 findet man Diagramme , die zeigen , wie die Eisen-Meteorite bis in „Krusten“-Tiefe von bis zu 8 mm durch die Reibungshitze verändert werden. Hier kommt der höhere Wärmetransport in Innere wohl zum tragen.
http://evols.library.manoa.hawaii.edu/handle/10524/33764
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"The Barwell meteorite ... Mr. Crow's neighbour, Mr. J. Grewcock of 14 The Common, 'later went outside to see what had broken his w i n d o w . . , he went to pick up the p i e c e . . , but it was too hot to handle'."
LANCASTER BROWN P. (1966) The Barwell Meteorite (Sky & Telescope, July 1966, pp. 7-11):
Mr Grewcock picked up a lump about as big as his hand, but threw it down again because it "felt warm."
Bernd :winke:
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Tja, so unterschiedlich können die Berichte ausfallen.
Danke Bernd für die Ergänzung. :winke:
Und danke MetAur für die Erläuterung der pysiologischen Effekte. :winke:
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Ich bin überrascht, wie oft doch warme oder heiße Steine in den Schilderungen vorkommen, so auch auf der Infotafel zum Kähenberg-Fall:
"Unmittelbar nach dem Einschlag wurde der 'heiße Himmelsstein' von Bauern ausgegraben." (LINK (http://www.strufe.net/foto-galerien-i/kraehenberg-2019---meteoriten-kolloquium/kraehenberg-2019---meteoriten-kolloquium/index.html))
Da er sich den Schilderungen nach in 60 cm Tiefe im Boden befand, dürfte das Ausgraben auch eine gewisse Zeit in Anspruch genommen haben. Hinzu kommt eventuell die Zeit zur Beschaffung der Werkzeuge. Eigentlich hätte sich der Meteorit bis zur ersten menschlichen Berührung hinreichend abgekühlt haben müssen. :gruebel:
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Die Ablation ist groß, aber innen hat er mehr oder weniger Weltraumtemperatur (ca. -270°C).
Ganz so kalt sind die Meteoroide nicht. Die Gleichgewichtstemperatur im Abstand der Erde von der Sonne (1 Astronomische Einheit) bträgt bei einem Albedo von 0,3 rund 255 K oder etwa -18°C.
:hut:
Herbert
Hallo Herbert, tatsächlich? Das ist ja fast gemütlich warm. :gruebel: Die der Sonne zugewandte Mondseite hat über 100° C, die geringsten Temperaturen betragen dort minus 249 °C https://www.spektrum.de/news/eisige-kaelte-im-schatten-der-krater/1017676 (https://www.spektrum.de/news/eisige-kaelte-im-schatten-der-krater/1017676) . Wie ist das zu erklären? Haben kleine Körper eine Art "Mischtemparatur"? Vorne heiß, hinten kalt? Im Ergebnis lau? :nixweiss:
In Offenbarung 3,15.16 steht: „Ich kenne deine Werke, dass du weder kalt noch warm bist. Ach, dass du kalt oder warm wärest! So, weil du lau bist und weder kalt noch warm, so werde ich dich ausspeien aus meinem Mund.“ Naja, und als solchermaßen Ausgespiene gelangen sie dann zu uns. Bassd.
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Ich bin überrascht, wie oft doch warme oder heiße Steine in den Schilderungen vorkommen
So auch der ganz aktuelle Fall:
"Estaba caliente y ahorita está tibia"
(Er war heiß und gerade jetzt ist er warm.)
In dem ersten Interview nur zwei bis zweieinhalb Stunden nach dem Fall von Aguas Zarcas berichtete die Finderin der 1071-Gramm-Masse, dass
diese beim ersten Berühren nur wenige Minuten nach dem Impakt in ihrem Vordach heiß gewesen sei und auch zum Interviewzeitpunkt noch warm gewesen sei.
Zum Fallzeitpunkt betrug die Lufttemperatur vor Ort 21° Celsius.
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Mir scheinen nur zwei plausible Erklärungen zu bleiben:
1.Der Körper war als Meteoroid größer als 1,5m und flog von der Sonne kommend Richtung Asteroidengürtel und enthielt im Inneren die Restwärme gespeichert aus der Sonnennähe;
Oder
2.Die Reibungswärme muss von dem Höllenritt durch die Atmosphäre stammen, äußerlich tastbar, denn die Innertemperatur kennen wir ja auch nicht.
Zu 1 kann man sagen, dass der Radius der Meteoroide, an Hand der durch die kosmische Strahlung hervorgerufenen Nuklide, indirekt messbar ist. Weiterhin gilt: Der Massen-Verlust durch den Flug durch die Atmosphäre beträgt ca. 90%, während gleichzeitig der Radius nur um 50% ( 87 % der Masse )abnimmt .Ein stattlicher Brocken von 15cm Radius (als Meteorit ) , hatte als Meteoroid nur 30cm Radius, war also thermisch ausgeglichen , also kalt.
Mein Favorit ist als Antwort 2.
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@ Herbert : mich würde mal deine Quelle interessieren ??
https://en.wikipedia.org/wiki/Planetary_equilibrium_temperature
oder (nicht ganz so ausführlich):
https://de.wikipedia.org/wiki/Gleichgewichtstemperatur
Die der Sonne zugewandte Mondseite hat über 100° C, die geringsten Temperaturen betragen dort minus 249 °C https://www.spektrum.de/news/eisige-kaelte-im-schatten-der-krater/1017676 (https://www.spektrum.de/news/eisige-kaelte-im-schatten-der-krater/1017676) . Wie ist das zu erklären? Haben kleine Körper eine Art "Mischtemparatur"? Vorne heiß, hinten kalt? Im Ergebnis lau? :nixweiss:
Ja, so ungefähr. In dem oben verlikten Artikel in der englichen Wikipedia heisst es dazu:
"The Moon has a black body temperature of 271 K,[6] but can have temperatures of 373 K in the daytime and 100 K at night.[7] This is due to the relatively slow rotation of the Moon compared to its size, so that the entire surface doesn't heat evenly."
:hut:
Herbert
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Hallo Herbert,
o.k., aber die Gleichgewichtstemperatur funktioniert nicht ohne Materie. Demnach sollte das "leere" All in Erdentfernung um die Sonne doch weitaus kälter sein als -18°C (völlig "materiefreie" Bereiche gibt es zumindest im Sonnensystem nicht wirklich, aber zumindest annähernd). Das Problem ist doch, dass man ohne Materie nichts messen kann: Jeder Körper im All wird auf einer Seite von der Sonne aufgeheizt. Hielte man also ein Thermometer ins All, ist entweder das Thermometer selbst die Hitzequelle oder zumindest der Satellit bzw. das Raumschiff daneben. Mir ist das nach wie vor unklar und alles, was man darüber im Internet lesen kann, gibt nicht wirklich was her. :gruebel:
Gruß
Andi
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Hallo Andi ,
es ist ja richtig, so wie Du es sagst, muss die Strahlung erst einmal auf einen Körper treffen. Der Körper hat dann auf der Sonnenseite eine höhere Temperatur als auf der Schatten-Seite.
Diese Wärme wandert dann ins Innere. Ab irgendeiner Tiefe im Körper ist dann die Aufnahme von Wärme mit der Abgabe im Gleichgewicht. Dieses Gleichgewicht braucht aber Zeit und deshalb liegt die Grenze für den Radius des Körpers in Erdnähe wohl bei ca. 1,5m für Gesteinsbrocken. Die Temperatur im Inneren des Meteoriten, nach Verlust von ca. 50% des Radius entspricht dann dieser Gleichgewichtstemperatur. Körper größer als 1,5m Radius hatten in Erdnähe nicht genug Zeit, um sich der theoretischen Gleichgewichts-Temperatur im Inneren anzupassen, diese entspricht aber nicht dem Maxima an Sonnen- und Schattenseite.
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Hallo hugojun,
:super: , jetzt wird mir das Ganze langsam deutlicher.
Gruß
Andi :prostbier:
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Stichwort: Zeit.
Alle bisher geschilderten Effekte und der immer wieder genannte 1,5-m-Radius gelten wohl für Körper, die aus größerer Entfernung die Erde treffen. Etwas anders sieht es aus, wenn es sich um erdnahe Orbits mit geringer Exzentrizität handelt. Dann halten sich die Körper ja sehr lange in einer Sonnenentfernung von 1 AE ± x auf und haben somit auch viel Zeit für das Einstellen einer Gleichgewichtstemperatur. Und nicht zu vergessen diejenigen, die sich von innen der Erde nähern, z.B. Asteroiden des Aten-Typs, deren Perihel sogar innerhalb der Merkurbahn liegen kann. Die kühlen dann auf dem Weg Richtung Erde immer mehr aus, sind aber womöglich im Inneren auf Höhe der Erdbahn noch wärmer als es die Gleichgewichtstemperatur erwarten würde.
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Ich verstehe nicht, was die Gleichgewichtstemperatur im Weltraum mit der Frage zu tun hat, ob frisch gefallene Meteorite beim Anfassen heiß oder kalt sind. Entscheidend ist doch die Reibungshitze. Je mehr Masse der Meteoroid hatte und je höher seine Geschwindigkeit beim Eintritt in die Erdatmosphäre, desto heißer wird er beim Aufprall sein - im Extremfall wird so viel Energie frei, dass er komplett verdampft. Zwar werden die meisten Fragmente während des Dunkelflugs abgekühlt, aber nicht zwangsläufig bis Raumtemperatur. Wie kalt der Meteoroid und/oder Meteorit im Kern war bzw. ist, hat daher wohl keinen Einfluss auf die Oberflächentemperatur beim Aufprall, denn der Kern ist ja ziemlich gut wärmeisoliert (Eisenmeteorite ausgenommen).
Oder reden wir aneinander vorbei? :gruebel:
Grüße, DCOM :prostbier:
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Einen gewissen Einfluss auf die Oberflächentemperatur nach dem Fall hat die Innentemperatur schon. Wenn der Stein im Inneren sehr kalt wäre, würde er nach dem Fall eine Teil der Wärme der Oberfläche aufnehmen und diese zusätzlich kühlen. Das dürfte jedoch recht langsem erfolgen. Je wärmer im Inneren, desto geringer dieser Effekt.
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Hallo DCOM,
Wie zur Einleitung gesagt, taucht diese Frage immer wieder auf: Warum war der Meteorit heiß beziehungsweise kalt
kurz nach dem Auffinden, beides ist wie Bernd an 28 Beispielen gezeigt hat, möglich.
Aber warum das Eine oder das Andere, denn am Boden kommen nur ca. 10% der Masse an und die hat dann die Temperatur des Meteoroiden Inneren.
Der Masseverlust geht so rasend voran, dass die Wärme der abschmelzenden äußeren Hülle nicht ins Innere vordringen kann, so die allgemeine Annahme, dennoch gibt es warme oder kalte Meteorite. Wärme beim Aufprall entsteht nur, wenn der Körper plastisch dauerhaft verformt wird oder verdampft. Verdampfung kommt beim Einschlag aber nur bei Endmassen von 100 Tonnen und mehr vor, die haben dann aber auch kosmische Geschwindigkeit bis zum Aufschlag.
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Hier eine interessante Passage aus McSween, Jr. Harry (1999) Meteorites and Their Parent Planets, p. 20:
It may seem surprising that the Wethersfield meteorite was cool to the touch, because a significant portion of it must have been heated to melting temperature during its fall. Most of the molten material, however, had already been lost to ablation before impact, leaving only a very thin rind of quenched fusion crust. Although in some cases fusion crusts may still be warm, the interiors of these objects certainly are not. Meteorites have been stored in the deepfreeze of space for eons, and atmospheric heating does not signficantly affect their interiors because heat conduction in stones or even irons takes much longer than the minute or so required for atmospheric transit. The Colby (Wisconsin) and Dhurmasala (India) meteorites are reported to have been quickly coated with frost, even though both fell on hot days in midsummer.
Bernd :winke:
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Ah, interessant! Danke für die Klarstellung :super:
Gruß, DCOM :prostbier:
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Eine Ergänzung zu Bernds Liste habe ich noch:
[29] Knyahinya:
a) "Ich habe mir den Muth gefaßt, und nach einer Weile diesen Stein aufgehoben [...] Dieser Stein war lauwarm, gleich den von der Sonne erwärmten."
b) Der Stein "den ich aufgehoben, und der erhitzt war als wenn man ihn aus einem geheizten Ofen herausgenommen hätte. Das Gras an dem Orte, wo er niederfiel, war verbrannt und schwarz geworden, somit mußte der Stein als er herabfiel, glühend heiß gewesen sein."
:hut:
Herbert
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... somit mußte der Stein als er herabfiel, glühend heiß gewesen sein.
Nanu, ... ich habe diese Zeilen gefunden:
Haidinger schreibt in seinem Bericht über den Fall des Knyahinya im Jahre 1866: "Der israelitische Gastwirth gab die bestimmte Äußerung ab, daß der Stein, der, wo er saß vor ihm herabfiel, und den er sogleich aufhob, eiskalt war, aber daß ihm die Hand intensiv nach Schwefel – und Pulver, auch Knoblauch - wie der Ausdruck war - roch, so zwar, daß die Hand noch zwei Tage lang den Geruch beibehielt."
Bernd :winke:
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Haidinger hat - so lese ich als Fußnote in einer Sekundärquelle - im zweiten Bericht vom Oktober 1866 korrigiert, dass die aufgesammelten Steine doch nicht eiskalt gewesen wären, sondern lauwarm, wie von der Sonne beschienen, oder sogar warm, wie frisch aus einem Ofen genommen.
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Fazit: Zwischen "eiskalt" und "rotglühend" ist wohl alles drin. :prostbier:
Gruß, DCOM