Meteoriten-Aufprall lässt Berge in Sekundenschnelle entstehen

Ein österreichischer Forscher hat gemeinsam mit Kollegen aus Berlin und Moskau erstmals die Entstehung von Bergen nach Meteoriteneinschlägen wissenschaftlich nachgewiesen. Demnach reagiert selbst Gestein unter extremen Bedingungen ähnlich wie eine Meeresscholle, in der ein Stein fällt.

Den Forschern ist es gelungen, diese Vorgänge in bisher unbekannt hoher Genauigkeit zu beschreiben. Das Erstaunliche daran ist, dass ein Meteoriten-Aufprall in Sekundenschnelle Berge entstehen lässt. Über die Erkenntnisse berichten die Wissenschaftler in der jüngsten Ausgabe des Fachmagazins Science.

„Bei einem solchen Einschlag wird durch die enorme Energie eine Hochdruck- oder Schockwelle gebildet, die halbkugelförmig in den Boden läuft und dort zu unumkehrbaren Änderungen in der Kristallstruktur der Gesteine führt“, so Christian Koeberl, Impaktforscher vom Department für Lithosphärenforschung der Universität Wien gegenüber pressetext.

Nach dem Aufprall wird das Gestein druckentlastet und so kommt es nicht nur zum Auswurf von enormen Gesteinsmengen und der eigentlichen Kraterbildung, sondern – so die bisherige Vermutung – es werden durch eine Art Verflüssigung der Gesteine aus der Tiefe Gesteinsschichten an die Oberfläche gebracht, die sonst im Untergrund sind. „Bisher waren Details über diese Vorgänge nur sehr wenig bekannt“, erklärt Koeberl.

Studienobjekt des Forscherteams war der elf Kilometer große Bosumtwi-Krater in Ghana. Im Zuge des internationalen Bohrprojekts „International Continental Scientific Drilling Program“ (ICDP), das von Koeberl geleitet wurde, konnten die Forscher einen knapp 200 Meter langen Bohrkern aus dem rund eine Mio. Jahre alten Krater untersuchen.

„Wir haben 9.000 Quarzkörner sehr arbeitsaufwändig mikroskopisch auf Deformationen hin untersucht und die so genannten Schocklamellen vermessen. Anhand dieser Information ist es uns gelungen, ein wirklich genaues Modell über den Ablauf der Ereignisse zu errechnen“, erklärt der Forscher. Dabei hat sich gezeigt, dass das Gestein während des Einschlages innerhalb weniger Sekunden um etwa 1,2 bis 1,5 Kilometer angehoben wurde. „Ein wesentlicher Unterschied zum fallenden Tropfen war etwa, dass sich der Gesteinsblock praktisch im Stück gehoben hat und es keine plastische Deformation gegeben hat.“ Bei kleineren Einschlägen könne man einen solchen Einschlag mit dem Verhalten von Meeresschollen vergleichen.

„Bei dem Bosumtwi-Krater handelt es sich um den größten jungen Meteoritenkrater der Welt“, so der Wissenschaftler. Weltweit gibt es etwa 175 solcher Einschläge, die etwa ein bis zwei Mal pro einer Mio. Jahre geschehen. „Man kann die Erde hier durchaus mit dem Mond vergleichen, allerdings verschwinden durch Plattentektonik oder Erosion viele Spuren solcher Einschläge“, erklärt Köberl. Dem Forscherteam gehörten zudem Uwe Reimold von der Humboldt-Universität zu Berlin sowie Boris Ivanov von der Russischen Akademie der Wissenschaften an.