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Wenn die Erde kocht

erstellt von holgerkroker zuletzt verändert: 22.04.2014 10:25

Der Einschlag, der vor 65 Millionen Jahren die Saurier vernichtete, wäre gegen ihn nicht mehr als ein Rempler: So verheerend soll der Impakt gewesen sein, mit dem vor 3,26 Milliarden Jahren ein vielleicht 50 Kilometer großer Asteroid in die Erde gerast ist. Gestein schmolz, die Erdkruste war zertrümmert, Luft und Ozeane kochten und der katastrophale Treffer startete die Plattentektonik. Dieses Bild jedenfalls zeichnet ein Aufsatz in der Zeitschrift „Geochemistry, Geophysics, Geosystems“ der Amerikanischen Geophysikalischen Union, mit dem nun die erste Rekonstruktion eines der gewaltigen Einschläge aus der Frühzeit der Erde veröffentlicht wird.

Im Barberton-Gürtel im Osten Südafrikas findet man einige der ältesten Gesteine der Erde. (Bild: Science/Tarduno)Vor mehr als drei Milliarden Jahren war die Erde ein gefährlicher Ort: Immer wieder schlugen große Boliden ein, die von der Entstehung des Sonnensystems übrig geblieben waren. Vielleicht ein Dutzend solcher Treffer könnte es gegeben haben. Das jedenfalls schätzen Geophysiker, denn Erosion und Plattentektonik haben fast alle Spuren längst zerstört: „Allerdings finden wir in Südafrika und Westaustralien Gesteine, die noch Aufschluss darüber geben können, was damals passiert ist“, erklärt der Geologe Donald Lowe von der Stanford University. 


Deshalb untersuchen er und sein Kollege, der Astrophysiker Norman Sleep, den sogenannten Barberton-Grünsteingürtel: ein etwa 100 Kilometer langes und 60 Kilometer breites Areal in der Nähe von Johannesburg. Die Gesteine zählen mit mehr als 3,2 Milliarden Jahren zu den ältesten der Erde. „Wir haben in ihnen Hinweise auf schwere Erdbeben entdeckt“, erklärt Donald Lowe. Davon erzählen die zahllosen Störungen und auch, dass sich die Sedimente durch die Erschütterungen verflüssigt hatten und wie Wasser geströmt waren. Die Forscher fanden auch Kügelchen, wie sie bei einem Einschlag entstehen und hohe Gehalte an Iridium und Chromisotopen: „Indizien für einen kosmischen Einschlag“, urteilt Lowe, „der Ort dieses Einschlags ist allerdings unbekannt. Er lag vermutlich Tausende Kilometer vom Barberton-Grünsteingürtel entfernt, aber wir können dort die Fernwirkungen dieses Einschlags untersuchen.“


Luftbild des Barringer-Kraters, der vor rund 50.000 Jahren beim Einschlag eines Nickel-Eisen-Meteoriten entstand. (Bild: NASA Earth Observatory)Und so flossen Gelände- und Labordaten aus zehn Jahren in die geophysikalischen Modellrechnungen von Norman Sleep ein, die ein apokalyptisches Szenario zeichnen: Danach raste ein Asteroid von 37 bis 58 Kilometern Durchmesser mit 20 Kilometern pro Sekunde in die Erde und schlug einen 500 Kilometer großen Krater heraus. „Der Einschlag löste ein Beben stärker als Magnitude 10,8 aus - stärker als jedes Beben, das wir bislang aufgezeichnet haben“, erklärt Norman Sleep. Eine halbe Stunde lang rasten seismische Wellen durch den Planeten, brachten ihn zum Schwingen wie eine Glocke, zerbrachen die Erdkruste und triggerten andere starke Erdbeben. „Durch die Meere rasten Tausende Meter hohe Tsunamiwellen“, beschreibt Donald Lowe, „Der Himmel färbte sich vor Hitze rot, die Meere kochten. Die Atmosphäre war voller Staub und verdampftem Gestein, das zu Tröpfchen kondensierte und als Kügelchen zu Boden fiel.“ 


Die Folgen dieses Einschlags, so vermuten die Forscher, wären ausgesprochen weitreichend: Er soll die moderne Plattentektonik „angeworfen“ haben, die die Kontinente über die Erde schiebt, Meere öffnet und schließt und Gebirge auftürmt. Als der Einschlag die Erdkruste zertrümmerte, konnte sich eine primitive Vorform entwickeln, so die Idee. Welche Folgen dieser gewaltige Einschlag für die Mikroorganismen jener Tage gehabt haben dürfte, darüber lässt sich nur philosophieren. 


Alle ihre Kollegen überzeugen können die Stanford-Wissenschaftler mit ihrem Aufsatz jedoch nicht. So findet Martin van Kranendonk von der University of New South Wales und Spezialist für die frühe Erde das Modell seiner Kollegen zwar interessant - „aber es ist nur ein Modell.“ Unter anderem träten die beschriebenen Gesteine in 99 Prozent aller anderen Fundstellen ohne diese Kügelchen auf, die als Hinweise auf einen kosmischen Boliden angeführt werden. Und auch dafür, dass im Barberton-Grünsteingürtel die Zeugnisse für den Beginn der Plattentektonik stecken, gäbe es keine schlüssigen Beweise. Eine Debatte ist eröffnet.