Großes Bombardement hielt länger an als bisher angenommen Gewaltige Einschläge prägten frühes Leben auf der Erde - scinexx | Das Wissensmagazin
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Großes Bombardement hielt länger an als bisher angenommen

Gewaltige Einschläge prägten frühes Leben auf der Erde

Diese Grafik zeigt den Einschlag eines rund zehn Kilometer großen Asteroiden auf die Erde; die Energie des Einschlags lässt Gestein verdampfen und katapultiert es über die Atmosphäre hinaus ins All. © Don Davis

Vor 3,8 bis 1,8 Milliarden Jahren wurde die Erde von mindestens 70 gewaltigen Asteroiden getroffen. Die Einschläge der bis zu 40 Kilometer großen Gesteinsbrocken lösten globale Katastrophen aus und könnten das Leben auf unserem Planeten entscheidend beeinflusst haben. Das berichten zwei Forschergruppen im Fachmagazin „Nature“. Bisher waren Forscher davon ausgegangen, dass die Phase der heftigen Einschläge – das sogenannte große Bombardement – bereits vor rund 3,8 Milliarden Jahren endete und damit vor der Entstehung des Lebens. Jetzt zeige sich, dass diese Phase vermehrter Einschläge auf Erde und Mond deutlich länger anhielt als bisher angenommen, sagen die Forscher.

„Einige dieser Einschläge waren mehrfach größer als der Chicxulub-Asteroid, der vor 65 Millionen Jahren die Dinosaurier ausrottete“, sagt Brandon Johnson von der Purdue University, Erstautor einer der beiden Studien. Der Chicxulub-Asteroid hatte einen Durchmesser von 12 bis 15 Kilometern, er vernichtete damals alle größeren Landtiere und zahlreiche meeresbewohnende Tierarten.

Die jetzt identifizierten Einschläge stammten dagegen teilweise von bis zu 40 Kilometer großen Gesteinsbrocken. „Sie hätten alles Leben auf der Erdoberfläche ausgelöscht“, sagt Johnson. Zu dieser Zeit existierten die ersten Lebensformen allerdings vorwiegend im Wasser und könnte deshalb diese Katastrophen überlebt haben. Dennoch sei es wahrscheinlich, dass diese Einschläge die Evolution des Lebens und der Biosphäre tiefgreifend veränderten.

Winzige Gesteinskügelchen als Einschlagszeugen

In dieser 2,56 Milliarden Jahre alten Gesteinsprobe aus Südafrika sind deutlich die zahlreichen grau-weißlichen Gesteinskügelchen zu erkennen; diese erstarrten Tröpfchen geschmolzenen Gesteins entstanden einst beim Einschlag eines großen Meteoriten. © Bruce Simonson, Oberlin College and Conservatory

Die Spuren der gewaltigen Treffer fanden die Forscher bei der Untersuchung winziger Kügelchen aus geschmolzenem Gestein, den sogenannten Spherulen. Diese entstehen, wenn Gestein beim Einschlag verdampft, hoch über die Atmosphäre geschleudert wird und dort zu Tröpfchen kondensiert und erstarrt. Ist ein Meteorit größer als zehn Kilometer im Durchmesser, verteilen sich die erstarrten Gesteinskügelchen um die gesamte Erde und lagern sich weltweit ab.

Die Analysen dieser weniger als einen Millimeter großen Kügelchen erlaubten es, Alter und Größe der vergangenen Einschläge zu bestimmen, auch wenn von diesen Treffern längst keine Krater mehr erhalten sind. Auch auf die Herkunft der Asteroiden konnten die Forscher schließen.

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Ursprung in einem Seitenarm des Asteroidengürtels

Schnitt durch eine Probe einer 2,6 Milliarden Jahre alten Gesteinsschicht aus Westaustralien; deutlich zu erkennen sind die zahlreichen Einschlüsse von kleinen Gesteinskügelchen (grau-weißlich), die beim Einschlag eines großen Meteoriten entstanden. © Bruce Simonson, Oberlin College and Conservatory

„Die meisten der späten Einschläge stammten aus dem E-Gürtel, einem lang ausgezogenen und heute fast vollständig verschwundenen Ausläufer des Asteroidengürtels zwischen Mars und Jupiter“, schreiben William Bottke vom Southwest Research Institute in Boulder und seine Kollegen. Darauf deute die Verteilung und Struktur der Spherulen hin.

Die Existenz dieses Ausläufers erkläre auch, warum die großen Einschläge so lange angehalten hätten, meinen die Forscher. Denn bisher ging man davon aus, dass die großen Gasplaneten Jupiter, Saturn, Neptun und Uranus vor rund vier Milliarden Jahren ihre Positionen veränderten und dabei viele Asteroiden aus ihrer Bahn warfen. Doch diese Phase des großen Bombardements kann, das zeigen Berechnungen, nur wenige hundert Millionen Jahre angehalten haben. Aus dem E-Gürtel zwischen Mars und Jupiter seien aber noch nach dieser Phase zahlreiche Asteroiden auf die Erde gestürzt, sagen die Wissenschaftler.

(doi:10.1038/nature10982; doi:10.1038/nature10967)

(Nature, 26.04.2012 – NPO)

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