Versteckte Krater verraten, dass die Erde einst einen Ring gehabt haben könnte – wie der Saturn

Die Ringe des Saturn zählen zu den berühmtesten und spektakulärsten Erscheinungen unseres Sonnensystems. Auch die Erde könnte einst etwas Ähnliches gehabt haben.

In ein veröffentlichter Artikel In Briefe aus den Erd- und Planetenwissenschaftenlegen meine Kollegen und ich Beweise dafür vor, dass die Erde einen Ring gehabt haben könnte.

Die Existenz eines solchen Rings, der sich vor etwa 466 Millionen Jahren bildete und einige zehn Millionen Jahre bestand, könnte mehrere Rätsel in der Vergangenheit unseres Planeten erklären.

Argumente für eine Erde mit Ringen

Vor etwa 466 Millionen Jahren begannen viele Meteoriten auf der Erde einzuschlagen. Wir wissen das, weil sich in einem geologisch kurzen Zeitraum viele Einschlagkrater bildeten.

Im gleichen Zeitraum fanden wir in ganz Europa, Russland und China Kalksteinablagerungen, die sehr hohe Mengen an Trümmern eines bestimmten Meteoritentyps enthielten. Die Meteoritentrümmer in diesen Sedimentgesteinen zeigen Anzeichen dafür, dass sie der Weltraumstrahlung viel kürzer ausgesetzt waren als Meteoriten, die heute fallen.

Zu dieser Zeit kam es auch zu zahlreichen Tsunamis, wie an weiteren ungewöhnlichen, durcheinandergewürfelten Sedimentgesteinen zu erkennen ist.

Wir gehen davon aus, dass all diese Merkmale miteinander in Zusammenhang stehen. Doch was verbindet sie miteinander?

Ein Muster aus Kratern

Wir wissen von 21 Meteoriteneinschlagkratern, die während dieser Hocheinschlagsperiode entstanden sind. Wir wollten herausfinden, ob ihre Lage einem bestimmten Muster folgt.

Mithilfe von Modellen, die die Bewegung der tektonischen Platten der Erde in der Vergangenheit zeigen, konnten wir kartieren, wo sich all diese Krater befanden, als sie sich zum ersten Mal bildeten. Wir fanden heraus, dass sich alle Krater auf Kontinenten befinden, die sich zu diesem Zeitpunkt in der Nähe des Äquators befanden, und keiner befindet sich an Orten, die näher an den Polen lagen.

Alle Einschläge ereigneten sich also in Äquatornähe. Aber ist das wirklich eine faire Stichprobe der tatsächlich aufgetretenen Einschläge?

Nun, wir haben gemessen, wie viel Landfläche der Erde, die für die Erhaltung eines Kraters geeignet war, damals in Äquatornähe lag. Nur etwa 30 % des geeigneten Landes befanden sich in Äquatornähe, 70 % in höheren Breitengraden.

Unter normalen Umständen können Asteroiden die Erde auf jedem Breitengrad und nach dem Zufallsprinzip treffen, wie wir an Kratern auf dem Mond, dem Mars und dem Merkur sehen.

Es ist also äußerst unwahrscheinlich, dass alle 21 Krater aus dieser Zeit in Äquatornähe entstanden wären, wenn sie nicht miteinander in Verbindung stünden. Wir würden erwarten, dass auch in höheren Breitengraden viele weitere Krater zu finden wären.

Wir glauben, dass die beste Erklärung für all diese Beweise darin besteht, dass ein großer Asteroid bei einer nahen Kollision mit der Erde auseinanderbrach. Über mehrere zehn Millionen Jahre regneten die Trümmer des Asteroiden auf die Erde und hinterließen das Muster aus Kratern, Sedimenten und Tsunamis, das wir oben beschreiben.

Wie Ringe entstehen

Sie wissen vielleicht, dass Saturn nicht der einzige Planet mit Ringen ist. Jupiter, Neptun und Uranus haben ebenfalls weniger auffällige Ringe. Einige Wissenschaftler haben sogar vorgeschlagen dass Phobos und Deimos, die kleinen Monde des Mars, Überreste eines alten Rings sein könnten.

Wir wissen also viel darüber, wie Ringe entstehen. Und so funktioniert es:

Wenn ein kleiner Körper (wie ein Asteroid) nahe an einem großen Körper (wie einem Planeten) vorbeifliegt, wird er durch die Schwerkraft auseinandergezogen. Wenn er nahe genug kommt (innerhalb einer Distanz, die als Roche-Grenze), zerbricht der kleine Körper in viele kleine Stücke und eine kleine Anzahl größerer Stücke.

Alle diese Fragmente werden herumgeschleudert und bilden nach und nach einen Trümmerring, der den Äquator des größeren Körpers umkreist. Mit der Zeit fällt das Material des Rings auf den größeren Körper, wo die größeren Stücke Einschlagkrater bilden. Diese Krater befinden sich in Äquatornähe.

Wenn also die Erde vor rund 466 Millionen Jahren zerstört und ein vorbeifliegender Asteroid eingefangen wurde, würde das die ungewöhnliche Lage der Einschlagkrater, die Meteoritentrümmer in Sedimentgesteinen, Kratern und Tsunamis sowie die relativ kurze Aussetzung der Meteoriten der Weltraumstrahlung erklären.

Ein riesiger Sonnenschirm?

Damals befanden sich die Kontinente in unterschiedlichen Positionen aufgrund von KontinentaldriftGroße Teile Nordamerikas, Europas und Australiens lagen in Äquatornähe, während Afrika und Südamerika in höheren südlichen Breitengraden lagen.

Der Ring hätte um den Äquator herum verlaufen müssen. Und da die Erdachse im Verhältnis zu ihrer Umlaufbahn um die Sonne geneigt ist, hätte der Ring Teile der Erdoberfläche beschattet.

Diese Beschattung wiederum könnte zu einer globalen Abkühlung geführt haben, da weniger Sonnenlicht die Oberfläche des Planeten erreichte.

Dies bringt uns zu einem weiteren interessanten Rätsel. Vor etwa 465 Millionen Jahren begann unser Planet dramatisch abzukühlen. Vor 445 Millionen Jahren befand er sich im Hirnantianische Eiszeitdie kälteste Periode der letzten halben Milliarde Jahre.

War ein Ring, der die Erde beschattet, für diese extreme Abkühlung verantwortlich? Der nächste Schritt unserer wissenschaftlichen Ermittlungen besteht darin, mathematische Modelle zu erstellen, die zeigen, wie Asteroiden auseinanderbrechen und sich verteilen und wie sich der entstehende Ring im Laufe der Zeit entwickelt. Dies wird die Grundlage für Klimamodelle schaffen, die untersuchen, wie viel Abkühlung durch einen solchen Ring verursacht werden könnte.

Dieser Artikel wurde erneut veröffentlicht von Das Gespräch unter einer Creative Commons-Lizenz. Lesen Sie die Originalartikel.