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Sonntag, 04.12.2016
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Neue Methode revolutioniert Meteoritenjagd

Osmium-Isotope ermöglichen Ermittlung von Häufigkeit und Größe von Einschlägen

Eine neue Methode könnte dazu beitragen, bisher unentdeckte Meoteoriteneinschläge auf der Erde nachzuweisen. Wie amerikanische Geowisenschaftler jetzt in „Science“ berichten, konnten sie mithilfe des Verhältnisses von Isotopen des auf der Erde seltenen Elements Osmium in Meeressedimenten die chemischen Veränderungen durch einen Impakt rekontruieren und daraus sogar auf die Größe des Himmelskörpers schließen.
Krater eines Meteoriteneinschlags

Krater eines Meteoriteneinschlags

Auf dem Mond bleiben Meteoritenkrater über Millionen von Jahren erhalten, denn ihm fehlt eine Atmosphäre. Nicht so auf der Erde. Hier sorgen Erosion durch Witterungseinflüsse und die Vegetation dafür, dass die sichtbaren Spuren solcher Einschläge im Laufe der Zeit verschwinden. Dadurch ist es heute sehr schwer herauszufinden, wann im Laufe der Erdgeschichte ein Meteorit eingeschlagen hat und auch, wie groß er war.

Osmium als Indiz


Jetzt aber hat François Paquay, ein Geologe der Universität von Hawaii in Manoa (UHM) eine neue Methode entwickelt, die diese Informationen aus der Isotopenzusammensetzung von Meeresedimenten gewinnt. Schlüssel dafür ist die Konzentration von Varianten des Elements Osmium. Himmelskörper, die auf die Erde treffen, tragen ein anderes Verhältnis von Osmium-Isotopnen in sich als die Gesteine und Ablagerungen auf der Erde.

„Wenn ein Meteorit verdampft, transportiert dies einen Schwung dieses seltenen Elements in die Region, in der er landet”, erklärt Rodey Batiza von der Abtielung Meeresforschung der amerikanischen Wissenschaftsorganisation NSF. „Das Osmium mischt sich mit dem Meerwasser und Spuren dieser impaktbedingten chemischen Veränderungen werden in den Tiefseesedimenten konserviert.“


Einschläge verändern Isotopenverhältnis


Paquay analysierte Bohrkerne aus zwei Probenstellen des Internationalen Tiefborhprogramms ODP, eine im äquaatorialen Pazifik und eine nahe der Spitze Südafrikas. Er maß insbesondere die Osmium-Isotopnenverhältnisse während des späten Eozän, dem Zeitalter, das vor rund 55,8 Millionen Jahren begann und vor 33,9 Millionen Jahren endete. Von dieser erdgeschichtlichen Phase ist bekannt, dass sich hier mehrere große Meteoriteneinschläge ereigneten. Tasächlich konnte die Wissenschaftler entsprechende Veschiebungen in den Osmium-Isotopenverhältnissen feststellen.

„Wir wissen, dass es in dieser Zeit zwei große Einschläge gab“, erklärt Paquay. „Jetzt können einen Einblick gewinnen darin, wie sich die Ozeane während dieser Einschläge verhielten. Jetzt können wir uns mit dieser Methode auch andere Inpakt-Ereignisse anschauen, sowohl größere als auch kleinere.“

Dino-Killer kleiner als angnommen?


Nach Ansicht der Wissenschaftler könnte diese Methode eine gute Ergänzung zur bisher üblichen Suche nach einer so genannten Iridium-Anomalie darstellen. Diese ist eine Veränderung in der Konzentration des ebenfalls auf der Erde sehr seltenen, aber in Himmelskörpern häufigeren Elements Iridium, die ebenfalls als Indiz für einen Einschlag gilt. Die Osmium-Methode könnte dazu beitragen, auch bisher unentdekcte Einschläge aufzuspüren.

Die Forscher testeten das neue Verfahren auch an dem vielleicht bekanntesten Meteoriteneinschlag der Erdgeschichte: dem Impakt am Ende der Kreidezeit, der die Ära der Dinosaurier beendete. Für diesen Meteoriten berechneten sie einen Durchmesser von vier bis sechs Kilometern. Das allerdings ist ein kleinerer Wert als der bisher geschätzte. Astronomen und Geologen gingen bisher von zehn bis 15 Kilometern Größe aus. Welche Schätzung recht hat, müssen nun weitere Untersuchungen zeigen.
(National Science Foundation (NSF), 15.04.2008 - NPO)
 
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