Beweise für einen riesigen Asteroideneinschlag könnten unter Wyoming begraben werden | Wissenschaft

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Vor etwa 280 Millionen Jahren, bevor die Rocky Mountains – oder gar die Dinosaurier – aufstiegen, stürzte ein 2,5 Kilometer breiter Asteroid auf den Superkontinent Pangäa, nahe der östlichen Grenze Europas, dem heutigen Wyoming. Die Hitze- und Schockwelle des Aufpralls hätte alles in einem Umkreis von 400 Kilometern getötet, was es zu einem der größten Asteroideneinschläge in der Geschichte Nordamerikas gemacht hätte.

Trotz des Tumults auf der Erdoberfläche lachte die Plattentektonik zuletzt. Eingedrungene Ozeane und wechselnde Landschaften begruben den 60 Kilometer breiten Krater (etwa so groß wie Rhode Island) in einem Sandgrab, das schließlich zu Sandstein wurde. Und dort kann der Krater bis heute kilometertief liegen.

Dies ist das Szenario, das in der neuen Arbeit gezeichnet wird. Die Forscher fanden den Krater selbst nicht, aber sie identifizierten eine Reihe von 31 kleineren Kratern, von denen jeder nicht größer als ein American-Football-Feld war. Diese „sekundären“ Krater wären durch Blöcke entstanden, die durch den Einschlag ausgeworfen wurden und bis zu 200 Kilometer entfernt landeten. Dies ist das erste Mal, dass auf der Erde ein sekundäres Kraterfeld entdeckt wurde, das häufig auf anderen Planetenkörpern, einschließlich des Mondes, zu sehen ist.

„Es ist ein spektakulärer Befund“, sagt Brandon Johnson, ein Planetenwissenschaftler an der Purdue University, der nicht an der Studie beteiligt ist. „Die Arbeit ist rigoros und davon bin ich überzeugt. Das Kraterfeld mit 60 noch zu bestätigenden Kandidatenlöchern, fügt er hinzu, hat das Potenzial, 40 % der bekannten Krater auf der Erde darzustellen.

Das Team um Thomas Kenkmann, Geologe an der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, entdeckte die Minikrater 2017 an der Nordostflanke des Sheep Mountain am Fuße der Rocky Mountains im Westen von Wyoming, nahe dem Nationalpark Grand Teton. Die Brüche in den Quarzkörnern, die an der Basis dieser Vertiefungen gefunden wurden, waren die Signaturen eines Schocks, der nur durch kosmische Einschläge erzeugt werden kann. Sie ließen die Wissenschaftler zunächst glauben, dass das Kraterfeld durch Hagel eines Asteroiden gebildet wurde, der in die Erdatmosphäre einschlug.

Aber das Team entdeckte bald mehr geschockten Quarz in weiter entfernten Kratern – jenseits der Entfernung, die Fragmente eines einzelnen Asteroiden zurücklegen konnten. Noch seltsamer ist, dass die Krater keine Hinweise auf Gesteine ​​oder Metalle aufwiesen, die der lokalen Geologie fremd waren, wie man es von Meteoriten erwarten würde.

Auf der Suche nach alternativen Erklärungen stellten Kenkmann und seine Kollegen fest, dass viele Krater elliptisch waren. Dies ist bei Weltraumeinschlägen unerhört, die aufgrund ihrer Geschwindigkeit dazu neigen, kreisförmige Löcher zu schlagen, selbst wenn sie in schrägen Winkeln auftreffen. Und wie Blutspritzer an einem Tatort projizierten die Achsen dieser Ellipsen auf einen gemeinsamen Punkt.

Das Muster der Krater ähnelte den Strahlen und Kondensstreifen kleiner Krater, die große Krater auf dem Mond umgeben, wie z. B. Tycho. Sie liefern klare Beweise dafür, dass solche Formationen auf der Erde möglich sindschließen die Forscher in diesem Monat in der Bulletin der Geologischen Gesellschaft von Amerika.

Diese „überzeugende“ Studie wirft auch viele Fragen auf, sagt Gareth Collins, ein Planetenwissenschaftler am Imperial College London. Warum wurden keine sekundären Krater gefunden, die andere Asteroideneinschläge auf der Erde umgeben? „Was war so besonders an diesem Aufprall?“ er sagt.

Bisher glaubten viele Geologen, dass die dicke Erdatmosphäre die herausgeschleuderten Felsen einfach aufbrechen oder verbrennen würde, wodurch ein wahrnehmbarer Krater verhindert würde. Aber es war schwer sicher zu sagen, dass die Atmosphäre das Problem war, weil die erosive Kraft von Wind und Wasser diese kleinen Merkmale innerhalb von Jahrzehnten löschen kann, sagt Kenkmann. Die Erde ist gut darin, ihre Narben zu bedecken.

Das ehemalige Wyoming hatte jedoch andere Pläne. Diese kleinen Hohlräume, die durch bis zu 8 Meter breite Felsbrocken entstanden sind, die mit bis zu dreifacher Schallgeschwindigkeit herunterfielen, enthielten Quarzkörner, die ursprünglich aus nassem Sand entstanden waren, was darauf hindeutet, dass die Felsbrocken in eine Art ruhige Lagune stürzten. Die Krater wurden bald von Hunderten von Metern Schlick begraben, der sich im Laufe von 200 Millionen Jahren in Schiefer verwandelte. Erst mit der Geburt der Rocky Mountains vor etwa 75 Millionen Jahren wurden diese versteinerten Krater ausgegraben.

Der Aufprall, der diese Steine ​​weggeschleudert hätte, wäre verheerend gewesen. „Eine Schockwelle geht durch die Atmosphäre, die alles zerstört“, sagt Kenkmann. „Nichts würde überleben.“ Mehrere der vom Team untersuchten Vertiefungen zeigten Anzeichen von geschmolzenem Gestein. Die Felsen allein wären nicht in der Lage gewesen, die extreme Hitze und den Druck zu verursachen, die zum Schmelzen des Felsens erforderlich sind. Vielmehr kam das Schmelzen wahrscheinlich von Federn aus verdampftem Gestein, die den bogenförmigen Pfaden der Felsen folgten.

Wenn Forscher den Hauptkrater finden, den sie erwarten, wäre er einer der größten bekannten in den Vereinigten Staaten. Aber es würde immer noch verblassen im Vergleich zu dem Asteroiden, der den 180 Kilometer breiten bildete Chicxulub-Krater vor Mexiko, der vor 66 Millionen Jahren die Dinosaurier auslöschte. Vielleicht hat der Wyoming-Einschlag das Wetter für ein paar Jahre verändert. Aber es gibt keine größeren Aussterben im Zusammenhang mit dieser Zeit. „Dies ist ein verheerendes Ereignis, aber immer noch von regionalem Ausmaß“, sagt Kenkmann.

Die Überprüfung der Auswirkungen erfordert viel mehr Detektivarbeit. Leider haben die Rockies den wahrscheinlichen Ort des Hauptkraters nicht freigelegt, der nach derzeitiger bester Schätzung des Teams 70 Kilometer nordöstlich von Cheyenne nahe der Grenze zu Nebraska liegt und 3 Kilometer inmitten von Ablagerungen fossiler Brennstoffe begraben liegt. Es gibt verlockende Hinweise aus winzigen Verschiebungen in der Anziehungskraft der Erde, dass dort eine Art Warp existiert. Es sind jedoch kaum andere Beweise aufgetaucht.

Das könnte sich bald ändern. Kenkmann wird im April nach Wyoming zurückkehren, in der Hoffnung, Dutzende anderer möglicher sekundärer Krater zu untersuchen. Und er ist optimistisch, dass Aufzeichnungen und Proben von Öl- und Gasbohrern in der Gegend Hinweise auf den Primärkrater enthalten könnten. Und schließlich, wenn sich ihre oberflächenbasierten Beweise verbessern, hofft er, wissenschaftliche Unterstützer davon zu überzeugen, ihm beim Bohren nach dem Reliktkrater zu helfen.

Johnson seinerseits möchte sich ihm bei der Jagd anschließen. Er glaubte, dass dieser grundlegende Einschlagsprozess nur von Astronauten persönlich untersucht werden könne. Aber jetzt, sagt er, könne man in Wyoming von Sekundärkratern umgeben sein, „ohne zum Mond oder Mars zu gehen“.