Asteroid traf die Erde im „tödlichsten Winkel“

Print Friendly, PDF & Email
Share Button

Was führte dazu, dass ein Asteroideneinschlag vor 66 Millionen Jahren nahe der heutigen Hafenstadt Chicxulub in Mexiko ungefähr 75 Prozent des damaligen Lebens auf der Erde auslöschte? Ein internationales Forschungsteam unter Beteiligung von Prof. Dr. Ulrich Riller aus dem Fachbereich Geowissenschaften der Universität Hamburg hat diese Frage mithilfe von Bohrkernen und Computersimulationen untersucht. In der Fachzeitschrift Nature Communications berichten die Forschenden über ihre Ergebnisse.

So belegen Computersimulationen und Hinweise auf die Flugbahn, die in den Gesteinsschichten unter dem Krater zu finden sind, dass der Asteroid mit einem Durchmesser von etwa 14 Kilometern in einem Winkel von etwa 60 Grad über dem Horizont aus Richtung Nordosten auf der Erde einschlug. „Dieser ‚tödliche Winkel‘ verursachte die größtmögliche Einschlagsenergie und führte zu einer maximalen Freisetzung von klimaverändernden Gasen aus der Erdkruste, die in die obere Atmosphäre geschleudert wurden und die Sonne für mehrere Jahre verdunkelten“, sagt Prof. Dr. Ulrich Riller, auf dessen geologischen Erkenntnissen die geophysikalischen Simulationen der aktuellen Studie basieren.

Die farbige Karte im Hintergrund zeigt die Karte der Bouguer-Schwereanomalie in der Nähe des Kraters (Schwerkraftdaten mit freundlicher Genehmigung von Hildebrand und Pilkington). Der rote Kreis markiert die nominale Position des Kraterzentrums; der grüne Kreis markiert das Zentrum der maximalen Mantelanhebung; der blaue Kreis markiert das Zentrum des Gipfelrings (definiert durch das ringförmige Schweretief, das das zentrale Hoch umgibt); das weiße Dreieck markiert die Lage des Bohrstandorts der Expedition 364 durch den Gipfelring (Bohrung M0077A). Die Küstenlinie ist mit einer dünnen weißen Linie dargestellt; Cenoten und Dolinen mit weißen Punkten und die Stadt Mérida mit einem weißen Quadrat. Die gepunkteten Linien vor der Küste markieren die ungefähre Lage des inneren Kraterrandes und das Ausmaß der Verwerfungen, wie sie durch seismische Daten abgebildet werden. (Quelle: s. Veröffentlichung)

Schwefelverbindungen waren dabei besonders gefährlich, da sie giftige Gase und Aerosole bildeten. Diese winzigen Partikel blockierten die Sonneneinstrahlung sowie die Photosynthese der Pflanzen. Das gesamte Klima kühlte sich rasch ab. Der Asteroideneinschlag löste damit eine Kette von klimatischen und ökologischen Ereignissen aus, die zu einem Massenaussterben führten, dem letztlich auch die Dinosaurier zum Opfer fielen. 

Die Gase bildeten sich, weil verschiedene Minerale im Gestein durch die gewaltigen Kräfte des Asteroiden verdampften. Das zeigen unter anderem Bohruntersuchungen des Forschungsteams. „Die Tatsache, dass sogenannte Evaporite, insbesondere Gipse, in den Bohrkernen fehlen, wird dadurch erklärt, dass die Verdampfung solcher Gesteine bei einem Einschlagswinkel von 60 Grad am größten ist. Damit sind beim Einschlag des Meteoriten riesige Mengen giftiger Sulfat-Gase, Wasserdampf und Kohlendioxid in die Atmosphäre gelangt“, so Riller. Geophysikalische Simulationen hätten gezeigt, dass bei einem steileren oder flacheren Winkel durch die verringerte Einschlagsenergie geringere Mengen freigesetzt worden wären. 

Das dargestellte Aufprallszenario gilt für einen Impaktor mit 17 km Durchmesser und einer Dichte von 2630 kg m3 und einer Geschwindigkeit von 12 km/s. Die Entwicklung des Kraters bis zu 5 Minuten nach dem Einschlag ist dargestellt. Abgebildet sind Querschnitte durch die numerische Simulation entlang der Flugbahnebene, mit 𝑥=0 definiert im Kraterzentrum (gemessen auf dem Niveau vor dem Einschlag; 𝑧=0); die Stoßrichtung verläuft von rechts nach links. Die oberen 3 km des Pre-Impact-Ziels, die der durchschnittlichen Mächtigkeit des Sedimentgesteins in Chicxulub entsprechen, werden von Tracerpartikeln (sandbraun) verfolgt. Die Deformation in der Kruste (mittelgrau) und im oberen Mantel (dunkelgrau) wird durch ein Gitter von Tracerpartikeln (schwarz) dargestellt. Tracerpartikel innerhalb des Peak-Ring-Materials werden auf der Grundlage des aufgezeichneten Spitzenstoßdrucks hervorgehoben (weiß-blaue Farbskala); geschmolzenes Targetmaterial (>60 GPa) wird rot hervorgehoben.
(Quelle: s. Veröffentlichung)

Ausschlaggebend für die Ermittlung des Einschlagswinkels und der Einschlagsrichtung war zudem die Beziehung zwischen dem Kraterzentrum, dem Zentrum des Ringgebirges — ein Ring von Bergen innerhalb des Kraters — und dem Zentrum des angehobenen Mantelgesteins, etwa 30 Kilometer unterhalb des Kraters. 

Die Grundlage der Berechnungen bildete die Erkenntnis, dass Gestein beim Einschlag eines Meteoriten vorübergehend den Zustand ändert. „Krater dieser Größe entstehen innerhalb von zehn Minuten. Dies setzt voraus, dass sich das Gestein kurzzeitig wie eine Flüssigkeit verhält“, erklärt Riller. Gemeinsam mit seinen Kolleginnen und Kollegen konnte der Hamburger Forscher 2018 erstmalig die verschiedenen Mechanismen belegen, die dieses extreme mechanische Verhalten von Gestein bei einem Meteoriteneinschlag bewirken: https://www.uni-hamburg.de/newsroom/forschung/2018/1025-krater-riller.html


Veröffentlichung: G. S. Collins, N. Patel, T. M. Davison, A. S. P. Rae, J. V. Morgan, S. P. S. Gulick, (2020): A steeply-inclined trajectory for the Chicxulub impact. Nature Communications (2020). 
DOI: 10.1038/s41467-020-15269-x, Link: https://www.nature.com/articles/s41467-020-15269-x

Quelle: off. Pm der Universität Hamburg

Titelbildunterschrift: Der Asteroid mit einem Durchmesser von etwa 14 Kilometern schlug in einem Winkel von etwa 60 Grad über dem Horizont aus Richtung Nordosten auf der Erde. (Bild: Pixabay)



Ähnliche Beiträge
Vor etwa 66 Millionen Jahren schlug vor der Yucatán-Halbinsel im heutigen Mexiko ein Meteorit in
Laut neuen Forschungsergebnissen entließ der Einschlag des Asteroiden der den Chicxulub-Krater auf der mexikanischen Halbinsel
Ein internationales Forschungsteam hat im April und Mai dieses Jahres in den Chicxulub-Einschlagskrater vor der
Die Marsatmosphäre – und die Frage, ob dort einst Leben möglich war – treibt die
Mineralogen aus Jena und Japan entdecken an Bodenproben des Asteroiden „Itokawa“ ein bislang unbekanntes Phänomen:
The following two tabs change content below.

Pia Gaupels

Gründerin bei GeoHorizon
Pia Gaupels, *86, Bibliotheksinformationsstudium an der TH Köln von 2007-2010. Studiert seit 2014 an der Universität Münster Geowissenschaften. Der Schwerpunkt liegt auf Planetare Geologie und Geoinformationswissenschaften. 2015 gründete Sie die Seite Geohorizon. Sie ausgeprägte Fähigkeiten in der Bild- und Videobearbeitung und arbeitet seit 2018 wieder als Bibliothekarin.

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.