Mysteriöser Krater, der möglicherweise von einem Verwandten eines Asteroiden verursacht wurde, der Dinosaurier tötete

Der Meeresboden ist bekanntermaßen weniger erforscht als die Oberfläche des Mars. Und als unser Wissenschaftlerteam kürzlich den Meeresboden und alte Sedimente darunter kartierte, entdeckten wir etwas, das wie ein Asteroideneinschlagskrater aussieht.

Interessanterweise ist der Krater, der nach dem nahe gelegenen Vulkan Nadir Seamount „Nadir“ genannt wird, genauso alt wie der Chicxulub-Einschlag, der am Ende der Kreidezeit vor etwa 66 Millionen Jahren von einem riesigen Asteroiden verursacht wurde, der die Dinosaurier auslöschte und viele andere Arten.

Die Entdeckung, die Erkenntnis, der Fund, veröffentlicht in Science Advances, wirft die Frage auf, ob der Krater in irgendeiner Weise mit Chicxulub verwandt sein könnte. Sollte dies bestätigt werden, wäre dies auch von großem allgemeinem wissenschaftlichem Interesse, da es sich um einen von einer sehr kleinen Anzahl bekannter mariner Asteroideneinschläge handeln würde und somit einzigartige neue Einblicke in das geben würde, was während einer solchen Kollision passiert.

Der Krater wurde identifiziert mit „seismische Reflexion“ als Teil eines umfassenderen Projekts zur Rekonstruktion der tektonischen Trennung Südamerikas von Afrika in der Kreidezeit. Seismische Reflexion funktioniert ähnlich wie Ultraschalldaten, sendet Druckwellen durch den Ozean und seinen Boden und erfasst die reflektierte Energie Diese Daten ermöglichen es Geophysikern und Geologen, die Architektur der Gesteine ​​und Sedimente zu rekonstruieren.

Als wir Ende 2020 durch diese Daten scrollten, stießen wir auf ein höchst ungewöhnliches Merkmal. Unter den flachen, geschichteten Sedimenten der Guinea-Plateauwestlich von Afrika, schien ein großer Krater zu sein, etwas weniger als 10 km breit und mehrere hundert Meter tief, begraben unter mehreren hundert Metern Sediment.

Viele seiner Merkmale stimmen mit einem Einschlagsursprung überein, darunter die Größe des Kraters, das Verhältnis von Höhe zu Breite und die Höhe des Kraterrands. Das Vorhandensein chaotischer Ablagerungen außerhalb des Kraterbodens sieht auch aus wie „Auswurf“ – Material, das unmittelbar nach einer Kollision aus dem Krater ausgestoßen wird.

Wir haben andere mögliche Prozesse in Betracht gezogen, die einen solchen Krater hätten bilden können, wie den Einsturz eines unterseeischen Vulkans oder eine Salzsäule (oder Diapir) unter dem Meeresboden. Auch eine explosionsartige Freisetzung von Gas unter der Oberfläche könnte eine Ursache sein. Aber keine dieser Möglichkeiten stimmt mit der lokalen Geologie oder der Geometrie des Kraters überein.

Erdbeben, Airblast, Feuerball und Tsunamis

Nachdem wir den Krater identifiziert und charakterisiert hatten, bauten wir Computermodelle eines Einschlagsereignisses, um zu sehen, ob wir den Krater replizieren und den Asteroiden und seinen Einschlag charakterisieren könnten.

Die Simulation, die am besten zu der Kraterform passt, ist die eines Asteroiden mit 400 Metern Durchmesser, der auf einen 800 Meter tiefen Ozean trifft. Die Folgen eines Einschlags im Ozean in solchen Wassertiefen sind dramatisch. Dies würde dazu führen, dass eine 800 Meter dicke Wassersäule sowie der Asteroid und ein beträchtliches Sedimentvolumen sofort verdampft würden – mit einem großen Feuerball, der Hunderte von Kilometern entfernt sichtbar wäre.

Die Schockwellen des Aufpralls würden einem Erdbeben der Stärke 6,5 oder 7 entsprechen, was wahrscheinlich Unterwasser-Erdrutsche in der Region auslösen würde. Ein Zug von Tsunamiwellen würde sich bilden.

Der Luftstoß der Explosion wäre größer als alles, was auf der Erde in der aufgezeichneten Geschichte zu hören war. Die freigesetzte Energie wäre etwa tausendmal größer als die des jüngsten Tonga-Ausbruchs. Es ist auch möglich, dass die Druckwellen in der Atmosphäre die Tsunamiwellen weit entfernt vom Krater weiter verstärken würden.

Chicxulub-Verwandter?

Einer der faszinierendsten Aspekte dieses Kraters ist, dass er genauso alt ist wie das riesige Chicxulub-Ereignis, plus oder minus eine Million Jahre, an der Grenze zwischen der Kreidezeit und dem Paläogen vor 66 Millionen Jahren. Wenn dies wirklich ein Einschlagskrater ist, könnte es eine Beziehung zwischen ihnen geben?

Wir haben drei Ideen hinsichtlich ihrer möglichen Beziehung. Die erste ist, dass sie sich möglicherweise aus dem Zerfall eines übergeordneten Asteroiden gebildet haben, wobei das größere Fragment zum Chicxulub-Ereignis führte und ein kleineres Fragment (die „kleine Schwester“) den Nadir-Krater bildete. In diesem Fall könnten die schädlichen Auswirkungen des Chicxulub-Einschlags durch den Nadir-Einschlag verstärkt worden sein, was die Schwere des Massensterbens verschlimmert hätte.

Das Aufbruchereignis könnte durch eine frühere Beinahe-Kollision entstanden sein, als der Asteroid oder Komet nahe genug an der Erde vorbeikam, um Gravitationskräften ausgesetzt zu sein, die stark genug waren, um ihn auseinander zu ziehen. Die eigentliche Kollision hätte sich dann auf einer nachfolgenden Umlaufbahn ereignen können.

Obwohl dies bei einem felsigen Asteroiden weniger wahrscheinlich ist, ist dieses Auseinanderziehen genau das, was mit dem Asteroiden passiert ist Shoemaker-Levy 9 Komet der 1994 mit Jupiter kollidierte, wo mehrere Kometenfragmente im Laufe mehrerer Tage mit dem Planeten kollidierten.

Eine andere Möglichkeit ist, dass Nadir Teil eines langlebigeren „Einschlaghaufens“ war, der früher in der Geschichte des Sonnensystems durch eine Kollision im Asteroidengürtel entstanden ist. Dies ist als Hypothese des „kleinen Cousins“ bekannt.

Diese Kollision hat möglicherweise einen Schauer von Asteroiden in das innere Sonnensystem geschickt, die möglicherweise über einen längeren Zeitraum, vielleicht eine Million Jahre oder mehr, mit der Erde und anderen inneren Planeten kollidierten. Wir haben einen Präzedenzfall für ein solches Ereignis in der ordovizischen Zeit – vor über 400 Millionen Jahren – als es solche gab zahlreiche Schlagereignisse in einer kurzen Zeit.

Schließlich kann dies natürlich nur ein Zufall sein. Wir erwarten etwa alle 700.000 Jahre eine Kollision eines Asteroiden von Nadir-Größe. Im Moment können wir jedoch nicht definitiv sagen, dass der Nadir-Krater durch einen Asteroideneinschlag entstanden ist, bis wir physisch Proben vom Kraterboden geborgen und Mineralien identifiziert haben, die nur durch extremen Schockdruck gebildet werden können. Zu diesem Zweck haben wir kürzlich einen Vorschlag zur Bohrung des Kraters im Rahmen des International Ocean Discovery Program eingereicht.

Wie bei der Hypothese des Haupteinschlagskraters können wir die Hypothesen der kleinen Schwester und der kleinen Cousine nur testen, indem wir den Krater anhand dieser Proben genau datieren und nach anderen Kandidatenkratern eines ähnlichen Alters suchen.

Vielleicht noch wichtiger, könnte ein solches Ereignis in naher Zukunft stattfinden? Es ist unwahrscheinlich, aber die Größe des Asteroiden, den wir modellieren, ist dem Bennu-Asteroiden, der sich derzeit in einer erdnahen Umlaufbahn befindet, sehr ähnlich. Dieser Asteroid gilt als eines der zwei gefährlichsten Objekte im Sonnensystem, mit einer Wahrscheinlichkeit von eins zu 1.750, dass er in den nächsten paar Jahrhunderten mit der Erde kollidiert.

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