Forscher der Heriot-Watt University haben heute neue Bilder eines Asteroideneinschlagskraters veröffentlicht, der tief unter dem Boden des Atlantischen Ozeans vergraben ist.
Die Bilder bestätigen, dass der 9 km große Nadir-Krater, der sich 300 m unter dem Boden des Atlantischen Ozeans befindet, durch einen Asteroideneinschlag am Ende der Kreidezeit vor etwa 66 Millionen Jahren entstanden ist.
Das ist das gleiche Alter wie der 200 km große Chicxulub-Einschlagskrater in Mexiko, der Dinosaurier tötete.
Anhand der Bilder konnten die Forscher ermitteln, was in den Minuten nach dem Einschlag geschah: Die Bildung eines ersten schalenförmigen Kraters, bei dem Gesteine in einen flüssigkeitsähnlichen Zustand übergingen und nach oben zum Kraterboden flossen, wodurch eine Schadenszone entstand, die Tausende von Kratern bedeckte Quadratkilometer hinter dem Krater und ein über 800 Meter hoher Tsunami, der sich über den Atlantik ausgebreitet hätte.
Der Erkenntnisse werden gemeldet Kommunikation Erde und Umwelt.
66 Millionen Jahre alter Unterwasserabdruck
Dr. Uisdean Nicholson von der Heriot-Watt University entdeckte den Nadir-Krater im Jahr 2022, als er seismische Reflexionsdaten des Meeresbodens des Atlantischen Ozeans vor der Küste Guineas in Westafrika untersuchte.
Die Daten zeigten eine Vertiefung mit einer Breite von mehr als 8,5 km, bei der Dr. Nicholson vermutete, dass es sich um einen Asteroideneinschlagskrater handeln könnte.
Er arbeitete mit Planetenforschern und Geologen in Großbritannien und den USA zusammen, um den Krater zu klassifizieren: Die Daten deuteten darauf hin, dass er von einem Hunderte Meter breiten Asteroiden stammte, der vor etwa 66 Millionen Jahren den Planeten traf, aber sie konnten das nicht definitiv sagen.
Jetzt können sie es.
Von einem körnigen Ultraschall bis zu einem 3D-Bild
Hochauflösende seismische 3D-Daten wurden von TGS, einem globalen geophysikalischen Unternehmen, erfasst und mit Dr. Nicholson, einem Geologen, geteilt. Die Daten belegen, dass ein Asteroid den Nadir-Krater verursacht hat.
Dr. Nicholson sagte: „Weltweit gibt es etwa 20 bestätigte Meereskrater, und keiner von ihnen wurde auch nur annähernd mit dieser Detailgenauigkeit erfasst. Es ist exquisit.“
„Krater auf der Oberfläche sind normalerweise stark erodiert und wir können nur sehen, was freigelegt ist, während Krater auf anderen Planetenkörpern normalerweise nur den Oberflächenausdruck zeigen.“
„Diese Daten ermöglichen es uns, dies vollständig in drei Dimensionen abzubilden und die Sedimentgesteinsschichten abzulösen, um den Krater auf allen Ebenen zu betrachten.“
„Eine Möglichkeit, das zu verstehen, besteht darin, an einen Schwangerschaftsultraschall zu denken. Vor ein paar Generationen zeigte der Ultraschall einen körnigen Fleck. Jetzt kann man die Gesichtszüge des Babys in 3D und mit unglaublichen Details sehen – einschließlich aller inneren Organe.“
„Wir sind von der unscharfen 2D-Bildgebung zu einer erstaunlich hochauflösenden Bildgebung des Nadir-Kraters übergegangen.“
Die Daten offenbaren das Chaos von Minute zu Minute nach der Kollision
Dr. Nicholson sagte: „Die neuen Bilder zeichnen ein Bild des katastrophalen Ereignisses.“
„Wir gingen ursprünglich davon aus, dass der Asteroid etwa 400 m breit gewesen wäre. Aufgrund der größeren Kratergröße, wie die 3D-Daten zeigen, gehen wir jetzt von einer Breite von 450–500 m aus.
„Wir können aufgrund der spiralförmigen, durch Überschiebungen erzeugten Grate, die den zentralen Gipfel des Kraters umgeben, erkennen, dass er aus etwa 20 bis 40 Grad nordöstlich kam – diese entstehen erst nach einem schrägen Einschlag in geringem Winkel.“
„Und wir gehen davon aus, dass es die Erde mit etwa 20 km pro Sekunde oder 72.000 km pro Stunde getroffen hätte, obwohl wir dies noch mit neuen Aufprallmodellen bestätigen müssen.“
Anhand der Daten erstellten die Wissenschaftler eine Zeitleiste dessen, was in den Sekunden und Minuten nach dem Aufprall geschah.
Dr. Nicholson sagte: „Nach dem Einschlag und der Bildung der zentralen Hebung flossen die weichen Sedimente rund um den Krater nach innen in Richtung des evakuierten Kraterbodens und bildeten einen sichtbaren ‚Rand‘.“
„Die durch den Aufprall verursachten Erdbebenerschütterungen scheinen die Sedimente unter dem Meeresboden auf dem gesamten Plateau verflüssigt zu haben, wodurch sich unter dem Meeresboden Verwerfungen gebildet haben.“
„Der Aufprall war auch mit großen Erdrutschen verbunden, als der Rand des Plateaus unter dem Ozean einstürzte.
„Darüber hinaus sehen wir Hinweise darauf, dass eine Folge von Tsunamiwellen vom Krater weg und dann zurück zum Krater wanderte, wobei große Wiederaufflammungsnarben den Beweis für dieses katastrophale Ereignis bewahren.“
Ein natürliches Labor für die Asteroideneinschlagsforschung
Dr. Nicholson weist darauf hin, dass Menschen noch nie gesehen haben, wie ein Asteroid dieser Größe auf die Erde stürzt.
„Die Menschen, die so etwas am ehesten gesehen haben, sind das Tunguska-Ereignis im Jahr 1908, als ein 50 Meter großer Asteroid in die Erdatmosphäre eindrang und am Himmel über Sibirien explodierte.“
„Die neuen 3D-seismischen Daten über den gesamten Nadir-Krater sind eine beispiellose Gelegenheit, Hypothesen über Einschlagskrater zu testen, neue Modelle der Kraterbildung in der Meeresumwelt zu entwickeln und die Folgen eines solchen Ereignisses zu verstehen.“
„Wir haben uns bei IODP3, einem neuen internationalen Bohrprogramm, beworben, um in den Meeresboden zu bohren und Kerne aus dem Krater zu bergen. Diese werden uns mehr Informationen über die beim Einschlag auftretenden Stoßdrücke sowie das genaue Alter und die Abfolge der Ereignisse liefern geschah nach diesem Ereignis.“
Anders als auf dem Mond erodieren die Krater der Erde
Sean Gulick von der University of Texas in Austin, USA, ein Geophysiker und Experte für Impaktprozesse, bemerkte: „Seismische 3D-Bilder eines vollständig erhaltenen Einschlagkraters sind eine fantastische Forschungsmöglichkeit, die es uns ermöglichen kann, zu untersuchen, wie Impaktprozesse und…“ Krater skalieren mit der Größe des Impaktors, um die Entwicklung der Erde und anderer Welten zu verstehen.“
Mitarbeiterin Dr. Veronica Bray von der University of Arizona, eine Expertin für Einschlagskrater im gesamten Sonnensystem, kommentierte: „Wir sehen unberührte Einschlagskrater auf luftlosen Körpern wie dem Mond, verfügen aber über keine Informationen zur Struktur unter der Oberfläche.“
„Auf der Erde ist das umgekehrt: Wir haben Strukturdaten aus Seismik, Feldkartierung und Bohrkernen, aber die Krater sind an der Oberfläche meist stark erodiert.“
„Die neue seismische 3D-Aufnahme von Nadir liefert uns beides. Es ist ein verblüffend guter Blick auf einen Einschlagskrater!“
Könnte ein Asteroid dieser Größe bald die Erde treffen?
Der Trümmerhaufen-Asteroid Bennu hat einen Durchmesser von rund 400 m. Es gilt als das gefährlichste Objekt in der erdnahen Umlaufbahn. Laut NASA-Wissenschaftlern liegt die Gesamtwahrscheinlichkeit eines Einschlags bis zum Jahr 2300 bei etwa 1 zu 1.750 (oder 0,057 %).
Den Forschern gelang es außerdem, den 24. September 2182 mit einer Einschlagswahrscheinlichkeit von 1 zu 2.700 (oder etwa 0,037 %) als bedeutendstes Einzeldatum im Hinblick auf einen möglichen Einschlag zu identifizieren.
Weitere Informationen:
Uisdean Nicholson et al., 3D-Anatomie des Nadir-Kraters aus der Kreidezeit und dem Paläogen, Kommunikation Erde und Umwelt (2024). DOI: 10.1038/s43247-024-01700-4