Ein Gletscherforscher der NASA hat einen möglichen zweiten Einschlagkrater entdeckt, der im Nordwesten Grönlands unter mehr als eineinhalb Kilometer Eis verborgen liegt.
Er folgt dem im November 2018 angekündigten Fund eines 30 Kilometer breiten Kraters unter dem Hiawatha-Gletscher, dem ersten Meteoriteneinschlagkrater, der jemals unter den Eisschilden der Erde entdeckt wurde. Obwohl die neu gefundenen Einschlaggebiete im Nordwesten Grönlands nur 1800 km voneinander entfernt sind, scheinen sie sich derzeit nicht gleichzeitig gebildet zu haben.
Wenn der zweite Krater, der eine Breite von über 35 Kilometern hat, als Ergebnis eines Meteoriteneinschlags endgültig bestätigt wird, wird er der 22 größte Einschlagkrater der Erde sein.
“Wir haben die Erde auf viele verschiedene Arten untersucht, von Land, Luft und Weltraum. Es ist aufregend, dass solche Entdeckungen immer noch möglich sind”, sagte Joe MacGregor, Gletscherforscher beim NASA Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, der an beiden Entdeckungen beteiligt war.
Vor der Entdeckung des Hiawatha-Impaktkraters gingen die Wissenschaftler im Allgemeinen davon aus, dass die meisten Beweise für frühere Auswirkungen in Grönland und der Antarktis durch unerbittliche Erosion durch das darüberliegende Eis vernichtet worden wären. Nach dem Fund dieses ersten Kraters überprüfte MacGregor die topografischen Karten des Gesteins unter Grönlands Eis auf Anzeichen anderer Krater. Unter Verwendung von Bildern der Eisoberfläche aus den Spektroradiometer-Instrumenten der Moderate Resolution Imaging an Bord der NASA-Satelliten Terra und Aqua bemerkte er bald ein kreisförmiges Muster etwa 180 km südöstlich vom Hiawatha-Gletscher.
Das gleiche kreisförmige Muster zeigte sich auch im ArcticDEM, einem hochauflösenden digitalen Höhenmodell der gesamten Arktis, das auf kommerzielle Satellitenbilder basiert.
“Ich fing an, mich zu fragen: Ist das ein weiterer Einschlagkrater? Unterstützen die zugrunde liegenden Daten diese Idee?’,” sagte MacGregor. “Es war schon sehr aufregend, einen großen Einschlagkrater unter dem Eis zu identifizieren, aber jetzt sah es so aus, als könnten es zwei sein.”
MacGregor berichtete über die Entdeckung dieses zweiten möglichen Kraters in den Geophysical Research Letters am 11. Februar.
Um seinen Verdacht auf das mögliche Vorhandensein eines zweiten Einschlagkraters zu bestätigen, untersuchte MacGregor die Rohradarbilder, die zur Kartierung der Topographie des Untergrundes unter dem Eis verwendet werden, einschließlich derjenigen, die von der NASA-Operation IceBridge gesammelt wurden. Was er unter dem Eis sah, waren mehrere Besonderheiten eines komplexen Einschlagkraters: eine flache, schüsselförmige Vertiefung im Untergrund, die von einem erhöhten Rand und zentral gelegenen Gipfeln umgeben war. Diese bilden sich, wenn der Kraterboden den Aufprall nach dem Einschlag ausgleicht. Obwohl die Struktur nicht so deutlich kreisförmig ist wie der Hiawatha-Krater, schätzte MacGregor den Durchmesser des zweiten Kraters auf 36,5 Kilometer. Messungen von der Operation IceBridge ergaben zudem eine negative Schwerkraftanomalie über dem Gebiet, die für Impaktkrater charakteristisch ist.
“Die einzige andere kreisförmige Struktur, die sich dieser Größe nähern könnte, wäre ein eingestürzter vulkanischer Krater”, sagte MacGregor. “Aber die Gebiete mit bekannter vulkanischer Aktivität in Grönland sind über 160 Kilometer entfernt. Außerdem sollte ein Vulkan eine deutlich positive magnetische Anomalie haben und das sehen wir überhaupt nicht.”
Obwohl die neu gefundenen Impaktkrater im Nordwesten Grönlands nur 23 Kilometer voneinander entfernt sind, scheinen sie nicht zur gleichen Zeit entstanden zu sein. Aus den gleichen Radardaten und Eiskernen, die in der Nähe gesammelt worden waren, ermittelten MacGregor und seine Kollegen, dass das Eis in der Gegend mindestens 79.000 Jahre alt ist. Die Eisschichten waren glatt, was darauf hindeutet, dass das Eis in dieser Zeit nicht stark gestört wurde. Das hieß, dass entweder der Aufprall vor mehr als 79.000 Jahren stattfand oder – wenn er in jüngerer Zeit stattgefunden hat – dass jedes stoßgeschädigte Eis längst aus dem Gebiet geflossen und durch Eis aus dem weiteren Landesinneren ersetzt worden war.
Die Forscher untersuchten dann die Erosionsraten: Sie berechneten, dass ein Krater dieser Größe zunächst mehr als einen Kilometer tief zwischen gewesen wäre, was eine Größenordnung größer als seine derzeitige Tiefe ist. Unter Berücksichtigung einer Reihe von plausiblen Erosionsraten berechneten sie, dass es zwischen etwa hunderttausend und hundert Millionen Jahren gedauert hätte, bis das Eis den Krater in seine heutige Form gebracht hätte – je schneller die Erosionsrate, desto jünger wäre der Krater im plausiblen Bereich und umgekehrt.
“Die Eisschichten über diesem zweiten Krater sind eindeutig älter als die über Hiawatha und der zweite Krater ist etwa doppelt so stark erodiert”, sagte MacGregor. “Wenn sich die beiden gleichzeitig bildeten, dann wäre wahrscheinlich dickeres Eis über dem zweiten Krater und er wäre viel schneller ausgeglichen worden als es bei Hiawatha der Fall gewesen wäre.”
Um die statistische Wahrscheinlichkeit zu berechnen, dass die beiden Krater durch unabhängige Einwirkungen entstanden sind, verwendete das Team von MacGregor kürzlich veröffentlichte Schätzungen, die die Mond-Impaktraten nutzen, um die schwer zu entdeckende Einwirkung der Erde besser zu verstehen.
Durch den Einsatz von Computermodellen, die die Produktion großer Krater auf der Erde verfolgen können, fanden sie heraus, dass die Häufigkeit dieser Krater, die sich auf natürliche Weise nahe beieinander bilden sollten, ohne dass ein Doppelaufprall erforderlich war, mit der Kratergeschichte der Erde übereinstimmte.
“Das schließt nicht aus, dass die beiden neuen grönländischen Krater in einem einzigen Ereignis entstanden sind, wie z.B. die Auswirkungen eines gut getrennten binären Asteroiden, aber wir können auch dafür kein Argument vorbringen”, sagte William Bottke, ein Planetenwissenschaftler am Southwest Research Institute in Boulder, Colorado, und Mitautor sowohl des Papers von MacGregor als auch der neuen Mond-Impaktstudie.
Tatsächlich wurden in der Ukraine und in Kanada bereits zwei Paare von unabhängigen, aber geografisch nahen Kratern gefunden, aber das Alter der Krater in den Paaren ist unterschiedlich.
“Die Existenz eines dritten Paares von unabhängigen Kratern ist bescheiden überraschend, aber wir halten es nicht für unwahrscheinlich”, sagte MacGregor. “Im Großen und Ganzen deuten die von uns zusammengetragenen Beweise darauf hin, dass diese neue Struktur sehr wahrscheinlich ein Einschlagkrater ist, aber im Moment sieht es nicht danach aus, dass die beiden Zwillinge sind.”
Veröffentlichung: Joseph A. MacGregor et al. A Possible Second Large Subglacial Impact Crater in Northwest Greenland, Geophysical Research Letters (2019). DOI: 10.1029/2018GL078126
Quelle: off. Pm des NASA’s Goddard Space Flight Center
Titelbildunterschrift: Ein Gletscherforscher der NASA hat einen möglichen zweiten Einschlagkrater entdeckt, der im Nordwesten Grönlands unter mehr als eineinhalb Kilometer Eis verborgen liegt. (Quelle: NASA Goddard)
Pia Gaupels
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