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Nördlinger Ries: Doch kein Doppel-Einschlag?

Erdbebenspuren sprechen für eine spätere Entstehung des Steinheimer Beckens

Doppel-Asteroid
Bisher ging man davon aus, dass das Nördlinger Ries und das Steinheimer Becken zeitgleich durch einen Doppeleinschlag entstanden sind. © Razvan25/ iStock

Zweifel am Zwillingskrater-Szenario: Das Nördlinger Ries und das benachbarte Steinheimer Becken sind möglicherweise doch nicht gemeinsam entstanden. Stattdessen könnte es zwei getrennte Einschläge mit rund einer halben Million Jahren Abstand gegeben haben. Indizien dafür haben Forscher im Alpenvorland entdeckt. Dort zeugen Bruchspuren im Untergrund von zwei zeitlich getrennten Beben im Gebiet der heutigen Krater.

Das rund 24 Kilometer große Nördlinger Ries und das knapp vier Kilometer große Steinheimer Becken gehören zu den am besten erhaltenen Einschlagskratern der Welt. Gängiger Theorie nach entstanden beide, als vor 14,8 Millionen Jahren ein gut ein Kilometer großer Asteroid mit kleinerem Begleiter im Gebiet der schwäbisch-fränkischen Alb einschlug. Der Doppeleinschlag schleuderte geschockte Trümmer und Gesteinsglas hunderte Kilometer weit, schuf neue Minerale und hinterließ zwei verschieden große Krater.

Steinheimer Becken
Bisher ging man davon aus, dass das Nördlinger Ries und das Steinheimer Becken zeitgleich durch einen Doppeleinschlag entstanden sind. © Razvan25/ iStock

Ein Einschlag oder zwei?

Das Problem jedoch: Während sich der Ries-Krater eindeutig auf ein Alter von 14,8 Millionen Jahren datieren lässt, haben Isotopenanalysen für das Steinheimer Becken bislang keine eindeutigen Ergebnisse geliefert. Meteoritenreste im Steinheimer Becken legen zudem nahe, dass dieser Krater von einem eisenreichen Impaktor geschaffen wurde. Für das Nördlinger Ries ist dagegen ein Stein-Asteroid verantwortlich. Damit können diese beiden Krater nicht von Bruchstücken desselben Objekts erzeugt worden sein.

Auch einige paläontologische Daten passen nicht zur Theorie eines Doppeleinschlags. Aus Fossilfunden im Krater-Sediment weiß man, dass sich direkt nach dem Einschlag in beiden Senken ein See bildete. Allerdings sind die ältesten Ablagerungen des damaligen Ries-Sees einige hunderttausend Jahre älter als jene des Steinheimer Beckens, wie Studien belegen. Das könnte darauf hindeuten, dass beide Krater doch nicht zeitgleich entstanden.

Spuren bis ins Voralpenland

Neue Zweifel an dem Doppeleinschlags-Szenario wecken nun Funde, die Elmar Buchner von der Hochschule Neu-Ulm und seine Kollegen im Voralpenland gemacht haben. Für ihre Studie hatten sie unter anderem bei Biberach, bei Ravensburg und bei St. Gallen südlich des Bodensees Gesteinsschichten untersucht, die durch den Auswurf der Einschläge gebildet wurden. Diese Impakttrümmer regneten noch bis zu 180 Kilometer von der Einschlagsstelle entfernt auf die Landschaft nieder.

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Parallel dazu verursachten die Einschläge aber auch schwere Erdbeben, deren Erschütterungen ebenfalls Spuren bis ins Voralpenland hinterließen. „Das Ries-Erdbeben hatte wohl eine Magnitude von 8,5 und kommt in seinen Auswirkungen den zerstörerischsten Beben in der Menschheitsgeschichte nahe“, erklärt Buchner. Er und sein Team haben nun die von diesem Beben verursachten Deformationen – sogenannte Seismite – an allen drei Probenstellen nachgewiesen.

Bebenspuren verraten zeitliche Differenz

Das aber ist nicht alles: In den Probenstellen gibt es auch einige bebenbedingte Gesteinsbrüche, die die Ries-Seismite und das überlagernde Gestein nachträglich aufgebrochen haben. „Dies sagt uns, dass diese Gesteinsgänge, die ebenfalls eine Form von Seismiten darstellen, eindeutig jünger sind als die Ries-Seismite“, sagt Koautor Volker Sach vom Meteorkrater-Museum Steinheim. Den Datierungen zufolge entstanden diese Risse erst rund 500.000 Jahre nach dem Ries-Einschlag.

Aus der Art der Deformationen und ihrer nach Süden hin schwächer werdenden Ausprägung schließen die Forscher, dass dieses zweite Beben weder auf bekannte Vulkanregionen noch auf tektonische Beben zurückgehen kann. „Wir gehen davon aus, dass die Gänge im Zuge des Steinheim-Bebens entstanden“, sagt Sach.

Zwei getrennte Einschläge

Nach Ansicht der Wissenschaftler liefern ihre Ergebnisse damit weitere Indizien dafür, dass das Nördlinger Ries und das Steinheimer Becken nicht auf dieselbe Ursache zurückgehen. „Aus den Funden schließen wir, dass das Steinheimer Becken einige hunderttausend Jahre nach dem Nördlinger Ries gebildet wurde und dass der Steinheim-Einschlag damit ein völlig eigenständiges Impakt-Ereignis darstellt“, schreibt das Team.

Ihrem Szenario nach kam es vor 14,8 Millionen Jahren zuerst zum Einschlag des großen Stein-Asteroiden, der das Nördlinger Ries schuf. Rund eine halbe Million Jahre später folgte dann ein zweiter Einschlag. Dabei stürzte nur 40 Kilometer südwestlich des Ries-Kraters ein zweiter, etwa 150 Meter großer Asteroid auf die Ostalb. Dieser Impakt hinterließ das Steinheimer Becken, aber auch Auswurfstrümmer und Erdbebenspuren, die bis ins Alpenvorland reichten.

Kein Einzelfall?

Sollte sich dieses Szenario bestätigen, könnten das Nördlinger Ries und das Steinheimer Becken ein weiteres Beispiel für Doppelkrater sein, die nur auf den ersten Blick eine gemeinsame Ursache haben. Dazu gehören unter anderem die beiden überlappenden Clearwater-Krater in Kanada, die lange als typischer Zwillingskrater galten – bis eine neue Datierung einen Altersunterschied von 180 Millionen Jahren aufdeckte.

„Studien an vielen verschiedenen Impaktstrukturen weltweit haben gezeigt, dass auch die meisten anderen vermeintlichen Doppel-Einschlagskrater oder vermuteten Kraterketten einer genaueren Inspektion nicht standhielten“, sagt Buchners Kollege Martin Schmieder. Der bislang einzige Doppel-Einschlag, der als solcher bestätigt wurde, ist ein Krater-Duo in Mittelschweden, das vor rund 450 Millionen Jahren entstand. (Scientific Reports, 2020; doi: 10.1038/s41598-020-79032-4)

Quelle: Hochschule Neu-Ulm

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