Deep Impact

In der Schulklasse kann eine Filmszene oder ein Filmclip von einem Spiel- oder Dokumentarfilm über Wissenschaft oder sogar Pseudowissenschaft benützt werden, um Diskussionen anzuregen und das Interesse an Naturwissenschaften zu wecken.

Auf der Webseite von Cinema and Science (CISCI), die im Dezember 2006 offiziell ins Netz gestellt wird, werden eine Reihe von Filmszenen mit Erklärungen und Hintergrundsinformationen beschreiben, die LehrerInnen helfen sollen, anregende film-basierte Stunden vorzubereiten.

Dieser Artikel über den Film Deep Impact stellt gibt eine Kostprobe des in CISCI entwickelten Inhalts mit Erklärungen für SchülerInnen und Hintergrundsinformationen für LehrerInnen.

Deep Impact

Der junge Astronom Leo Biederman entdeckt einen Kometen. In einem Versuch ihn zu zerstören wird ein Raumschiff gestartet um zwei Atombomben auf den Kometen zu landen. Durch die Explosion wird der Komet in zwei Teile gespalten. Das größere Bruchstück verfehlt die Erde, das kleinere Bruchstück schlägt jedoch im Ozean ein und erzeugt einen Mega-Tsunami. In Vorbereitung darauf wurde eine begrenzte Anzahl von Menschen in speziellen Bunkern untergebracht, um die Gesellschaft  nach der Katastrophe wieder aufzubauen.

Szene 1: Komet erzeugt Mega-Tsunami

Während des Flugs des Kometen durch die Atmosphäre wird dieser durch die Luftreibung zu einem gigantischen feurigen Ball. Beim Einschlag in den Ozean erzeugt der Komet einen Mega-Tsunami mit Wellen an den Küsten bis zu einer Höhe von 400 Metern. Der Tsunami erreicht und vernichtet New York City und überschwemmt große Küstengebiete.

Grundlegende Erklärung

Kometen bestehen aus Eis und Staub und werden daher oft als „schmutzige Schneebälle“ bezeichnet. Sie kommen vom Rand des Sonnensystems. Asteroiden sind Gesteinsbrocken in einem Gebiet zwischen Mars und Jupiter. Manchmal schlägt ein Komet oder Asteroid auf der Erde ein. Wenn ein Komet oder Asteroid auf einem Ozean auftrifft, entsteht ein so genannter Tsunami, eine Serie von gigantischen Wellen.

In der Szene wird durch den Einschlag eines Kometen im Ozean ein gigantischer Tsunami erzeugt. Der Tsunami mit einer Höhe von einigen hundert Metern zerstört New York City und große Küstengebiete.

Weiterführende Erklärung

Kometen

Kometen bestehen aus Eis und Staub und werden daher oft als „schmutzige Schneebälle“ bezeichnet. Sie kommen vom Rande des Sonnensystems von der so genannten Oort’schen Wolke. Wenn sich Kometen der Sonne nähern, werden sie erhitzt und emittieren Teilchen von ihrer Oberfläche (im Film als Mini-Eruptionen dargestellt). Diese Teilchen werden dann durch den Sonnenwind verteilt und bilden den charakteristischen Kometenschweif. Kometen haben oft zwei ausgeprägte Schweife in geringfügig verschiedenen Richtung: ein Schweif besteht hauptsächlich aus Staub, der andere aus Gas.

Oort’sche Wolke

Die Oort’sche Wolke, die nach dem holländischen Astronomen Jan Hendrik Oort benannt wurde ist etwa 50000 bis 100000 km weiter entfernt von der Sonne als die Erde. Die Oort’sche Wolke besteht aus Trillionen von Kometen, die bei der Entstehung des Sonnensystems gebildet wurden.

Tsunami

Das japanische Wort “Tsunami” besteht aus zwei Schriftueichen. Das Zeichen „tsu“ bedeutet Hafen, während das Zeichen „nami“ Welle bedeutet. Der Name rührt von den Beobachtungen japanischer Fischer her, die nachdem sie in ihren Hafen zurück gekehrt waren diesen total verwüstet vor fanden, obwohl sie auf offener See nichts bemerkt hatten.

Die Höhe eines Tsunamis im Meer ist oft weniger als ein Meter, obwohl dieser eine Höhe von 30 m erreichen kann, wenn er sich der Küste nähert. Ein Tsunami kann durch Erdbeben, Landrutsche, vulkanische Ausbrüche und Einschläge von Kometen oder Asteroiden entstehen. Die häufigste Ursache sind aber Seebeben.

Durch das bloße Gewicht des Wasser können die Wellen alle Objekte wie Schiffe und Felsblöcke kilometerweit ins Landesinnere verschieben. Immerhin wiegt ein Kubikmeter Wasser eine Tonne. Wasser, das sich mit der im Film gezeigten Geschwindigkeit fortbewegt, wirkt beim Aufprall wie ein fester Körper.

Wissenschaftliche Beschreibung

Wissenschaftler haben in Computersimulationen den Aufschlag eines Kometen oder Asteroiden mit 1,4 km Durchmesser im Meer 600 km von der Küste entfernt simuliert. Ein solcher Einschlag passiert im Mittel alle 1,8 Millionen Jahre. Die Simulation ergab folgende Resultate:

• Die frei gesetzte Energie entspricht etwa 275000 Megatonnen Dynamit oder 27500 Wasserstoffbomben.
• Der Komet oder Asteroid würde beim Aufschlag vollkommen verdampfen.
• Ein Krater mit einem Durchmesser von 12 km und einer Tiefe von 5000 m unterhalb der Meeresoberfläche würde erzeugt.
• Ungefähr 1 Kubikkilometer Wasser würde verdampfen und zusammen mit den Überbleibsel des Kometen oder Asteroiden eine gigantische Wolke bilden.
• Ein gigantischer Tsunami mit einer Höhe von 120 m würde erzeugt, der die Küstengebiete überschwemmt. Dieser Tsunami würde ungefähr 10 Mal höher sein als der asiatische Tsunami am 26. Dezember 2004. Im Film erreicht der Tsunami eine Höhe von 400 m.

Ein Komet bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von etwa 40 Kilometer pro Sekunde (144 000 Kilometer pro Stunde). Weil der Komet sich mit einem flachen Winkel der Erde nähert können wir bei der Bewegung des Kometen in der Szene einen Vergleich mit einem Verkehrsflugzeug anstellen, das sich mit einer Geschwindigkeit von 800 Kilometer pro Stunde bewegt.

Der Komet bewegt sich etwa 180 Mal schneller (144 000/800) als das Flugzeug. Ein Verkehrsflugzeug kann man während eines Zeitraums von etwa 6 Minuten beobachten, wenn es sich über den Himmel bewegt. Der Komet würde dann sich in ungefähr 360/180 = 2 Sekunden über den Himmel bewegen. Daher ist die Zeit während der Komet am Himmel sichtbar ist zu lange in Deep Impact.

Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass in der Szene in Deep Impact, in welcher der Komet sichtbar ist nicht ganz realistisch ist. Der Tsunami und dessen zerstörerischen Effekte sind hingegen im Wesentlichen richtig dargestellt.