Meteoriteneinschlag am Quebec Lake bringt seltene Gesteine ​​und Hinweise auf extreme Hitze hervor

Seit mehr als einem Jahrzehnt leitet Gordon „Oz“ Osinski, Planetengeologe an der Western University, Expeditionen zum Kamestastin Lake in Labrador. Die Umgebung ist ein perfektes Übungsgelände, da die Eigenschaften und Gesteinsformationen – entstanden durch den heftigen Einschlag (und die extreme Hitze) eines Asteroiden vor 36 Millionen Jahren – die Oberfläche des Mondes auf einzigartige Weise nachahmen.

Osinski, Neeraja Chinchalkar, Forschungstechnikerin am Earth and Planetary Materials Analysis (EPMA) Laboratory der Western University, und ihre Mitarbeiter haben nun neue Beweise dafür entdeckt, dass ein anderer Meteoriteneinschlag einst an einer anderen abgelegenen Einschlagstruktur im Norden Quebecs ebenso extreme (und dementsprechend seltene) hohe Temperaturen von über 2.370 °C (4.172 °F) verursachte.

Für das Studiumveröffentlicht in der Zeitschrift Briefe zur Erd- und PlanetenwissenschaftChinchalkar analysierte Glas aus Gesteinsproben, die ursprünglich 2014 von Osinski an der West Clearwater Lake-Impaktstruktur in Quebec gesammelt worden waren, mit Hilfe einer Elektronenmikrosonde und eines Rasterelektronenmikroskops. Die Analyse ergab Hinweise auf natürliches Zirkonia, ein Mineral, das zur Bildung eine Temperatur von mindestens 2.370 °C benötigt. Um dies ins Verhältnis zu setzen: Lavaströme aus Vulkanen auf der Erde haben Temperaturen von etwa 800 °C bis maximal etwa 1.200 °C.

„Wir haben die Strukturen in Zirkonkörnern untersucht, um einen Meteoriteneinschlag vor Millionen von Jahren zu rekonstruieren. Wir fanden Hinweise darauf, dass die Zielgesteine ​​extrem hohe Temperaturen erreichten, die in Verbindung mit hohen Druckbedingungen diese Erdgesteine ​​schmolzen und umwandelten. Zurück blieben einzigartige, durch den Weltraum veränderte Proben, die noch jahrelang untersucht werden können und unser Verständnis des Kosmos nur erweitern werden“, sagte Chinchalkar.

Während frühere Forschungen darauf hindeuteten, dass durch Meteoriteneinschläge geschmolzenes Material solch extreme Temperaturen erreichen kann, waren direkte Beweise auf der Erde bisher rar. Tatsächlich wurden derartige Beweise bis zu dieser neuen Studie nur in einem einzigen Meteoritenkrater gefunden: der Einschlagstruktur des Kamestastin-Sees.

„Der Kamestastin Lake enthält einige der besterhaltenen Impaktschmelzgesteine ​​der Erde, die zu den Proben mit der höchsten Priorität gehören, die zukünftige Astronauten auf dem Mond finden und beproben wollen“, sagte Osinski, ein Professor für Geowissenschaften. „Nachdem wir nun Beweise für diese unglaublichen Impaktschmelzgesteine ​​am West Clearwater Lake gefunden haben, haben wir ein neues Ziel auf der Erde, an das Astronauten, Studenten und Geologen wie ich zum Trainieren und Studieren kommen können.“

Bei der Untersuchung der Gesteinsproben aus West Clearwater Lake wurden auch Hinweise auf Reidit gefunden, ein Mineral, das sich unter extremem Druck von über 20 Gigapascal bildet. Dabei handelt es sich um ein Maß für die physikalische Kraft, die auf ein Objekt ausgeübt wird.

„Diese Entdeckung unterstreicht die variablen und dynamischen Bedingungen, die während des Prozesses der Schmelzbildung durch Meteoriteneinschläge auf der Erde und anderswo auftreten“, sagte Chinchalkar.

Reidit wurde bisher nur an 10 Meteoriteneinschlagstellen auf der Erde gefunden, darunter in Haughton (Nunavut) und Steen River (Alberta).