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Meteoriten-Impakt-Krater

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Kovu
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BeitragThema: Meteoriten-Impakt-Krater   24.09.15 22:10

Sie haben zwar nur indirekt mit Paläontologie zu tun, sind aber ein Forschungsgebiet in der Geologie und darüber hinaus auch untrennbar mit dem Verschwinden der Dinosaurier verbunden: Impakt-Krater.

Am Wochenende waren wir mit dem VFSMA auf unserer alljährlichen Exkursion und haben das Nördlinger Ries besucht. Viele im deutschsprachigen Raum sind sich nicht bewusst, dass wir in Mitteleuropa ein 'geologisches Juwel' haben... zwei der am besten erhaltenen Einschlags-Krater der Welt, von blossem Auge sichtbar, aber ohne vor Ort zu sein nur schwer zu erfassen: das Nördlinger Ries und das Steinheimer Becken. Tatsächlich sogar gehen die Grundlagen der Impakt-Krater-Forschung auf diese beiden Orte zurück. Das Gestein, das bei Meteoriteneinschlägen entsteht (der Suevit) wurde nach den Schwaben benannt, genau so wie auch die glasigen Strukturen (die Flädle), die dabei ausgeworfen werden weltweit Flädle heissen.



Die beiden Krater gehen auf das selbe Ereignis von vor 15 millionen Jahren zurück und liegen etwa 40 km von einander entfernt. Zwei Meteoriten - ein ca. 1.5 km grosser Brocken begleitet von einem 150 m grossen Satelliten - sind mit einer Geschwindigkeit von 20 bis 50 Kilometern in der Sekunde aus südwestlicher Richtung in die Erdatmosphäre eingedrungen und haben im Süden des heutigen Deutschlands eingeschlagen. Die dabei freigesetzte Energie entsprach mehr als 100'000 Hiroshima-Bomben und hat mindestens im Umkreis von 100 km sämtliches Leben innert weniger Sekunden ausgelöscht. Das Ereignis hatte spürbare Auswirkungen von Paris bis Prag.


Nördlinger Ries in Google Earth


Modell des Rieses in 3D. Die Nuss auf dem Glas hat ungefähr die masstäbliche Grösse des Meteoriten

Das Nördlinger Ries hat einen Durchmesser von 25 km und ist vor allem aus der Luft gut sichtbar. Vom Boden aus bedarf es aber einiger Kenntnisse, den Kraterrand und die Megablockzone zu erkennen. Weitaus deutlicher erkennbar ist der kleine Krater des Steinheimer-Beckens. Er ist besonders schön ausgebildet, und weist den für Impakt-Krater typischen Zentralhügel auf.


Steinheimer Becken in Google Earth


Zentralhügel des Steinheimer Beckens in 3D

Panorama: http://www.terrasco.net/i-files.php?a=Geology:Impact_Craters:Steinheimer_Becken&t=PA&s=pub&v=sontheim_burgstall_001.jpg

Das Steinheimer Becken hat einen Durchmesser von 3.8 km. Die Flugrichtung der beiden Meteoriten deutet man in diesem Fall daran, wo der kleinere Krater liegt. Der Körper mit der geringeren Masse wird von der Atmosphäre stärker abgebremst und fliegt daher weniger weit als der grosse.

Wieso entsteht bei einem Meteoriteneinschlag ein Zentralhügel? Auch wenn Gestein aus unserer Sicht fest und hart ist, so liegt ihm doch die gleiche Physik zu Grunde wie bei flüssigen Stoffen. Ähnlich einem Wassertropfen, den wir in ein volles Becken fallen lassen, wird das unter dem Meteoriten liegende Material komprimiert und schnellt nach der Kompression zurück. Bei diesem Vorgang verdampft der Meteorit aber komplett und wird in Energie umgesetzt (daher die Explosion), weswegen er selber nicht wie man denken könnte den Zentralhügel bildet.

Wieso sieht man im Nördlinger Ries und in vielen anderen Impakt-Kratern keinen Zentralhügel? Ganz einfach: Erosion. Die meisten Impakt-Krater sind schlecht erhalten. Nicht aber das Steinheimer Becken. Es ist zum einen dem jungen Alter von Nördlinger Ries und Steinheimer Becken zu verdanken, dass wir es so gut erkennen können, und zum anderen den biologischen Prozessen, welche die beiden Krater lange konserviert haben.

Relativ kurz nach dem Einschlag, also, man spricht von einigen hundert Jahren, hat die Natur wieder Besitz von der Region und den Kratern ergriffen. Der mineralisch angereicherte Boden ist heute noch sehr fruchtbar, und das haben auch Flora und Fauna damals für sich nutzen können. Vor 14.6 Millionen Jahren füllten sich die Krater mit Wasser, was zu hoher biologischer Aktivität und zunehmender Ablagerung von Sedimenten führte, bis diese Seen bis an ihre Kraterränder gefüllt waren. Erst die Erosion durch Flussläufe in jüngerer Zeit machte die Kraterlandschaft für uns wieder sichtbar. Da auch Wasser immer den Weg des geringsten Widerstands sucht, wurden die weicheren Sedimente aus den Seen abgetragen, ohne die Impakt-Strukturen wesentlich abzunutzen. So wurden die Krater auf natürliche Weise wieder freigelegt.





Das Steinheimer Becken ist übrigens berühmt für die Schneckensande. Im Jahr 1862 untersuchte Franz Hilgendorf die Gehäuse der Süßwasserschnecke Gyraulus, einer Gattung aus der Familie der Tellerschnecken, und stellte fest, dass sich die Gehäuseform von den älteren Sedimentschichten zu den jüngeren langsam veränderte. Die Schneckenfunde waren damit die erste Bestätigung der von Charles Darwin veröffentlichten Evolutionstheorie.

Nördlingen ist nicht nur für die Krater berühmt... sondern auch für das Training der Apollo-Astronauten. Da die Astronauten keine Geologen waren, aber Proben von Meteoriten-Enschlägen auf dem Mond sammeln sollten, musste ihnen zuerst beigebracht werden wie man Impakt-Krater-Gestein von regulären Strukturen unterscheidet. Die NASA hat sich damals entschieden, dieses Training im Nördlinger Ries abzuhalten. Zum Dank befindet sich im Rieskrater-Museum eine Gesteinsprobe vom Mond als Dauerleihgabe (und normalerweise gibt die NASA solches Material nicht raus).



Das besonders interessante an dem Stein sind aber die kleinen, feinen Löcher. Es handelt sich dabei um Mini-Versionen von 'Impakt-Kratern'. Diese entstehen durch Staub, der auf den Mond aufschlägt. Da dieser über keine Atmosphäre verfügt, schlagen die Staubkörner ungebremst ein und lösen kleine Explosionen aus, da auch ihre Energie erst abgebaut werden muss.


Nun - jedem dürfte klar sein dass sich die Sicht auf unsere Welt mit dem Besuch des Rieskraters radikal verändert. Denn... egal wie fatal der Nördlinger Einschlag damals für Mitteleuropa war... es handelte sich um ein kleines Ereignis. Es würde in wiederholtem Falle wohl das Leben vieler Foren-Besucher hier beenden, hatte damals aber kein Artensterben zur folge. Vor 65 Millionen Jahren aber, bei dem Ereignis das den 180 km  grossen Chicxulub-Krater schuf, wurde die Herrschaft der Dinosaurier beendet. Zwar werden die grossen Himmelskörper von uns Menschen überwacht, alle von ihnen zu kennen ist aber unmöglich, und selbst wenn wir sie kennen ist es irgendwie fraglich ob wir etwas gegen sie unternehmen können. Als der Nördlinger Meteorit den Mond passierte, hätte man auf der Erde noch etwa 4 Stunden Zeit gehabt, etwas zu unternehmen.

Dass Meteore/Meteoriten auf die Erde treffen ist unausweichlich. Ohne diese Akkumulation von Gestein würden unsere Planeten gar nicht existieren. Manche verglühen in der Atmosphäre, und andere fallen als Meteoriten runter... wie wir 2013 ja eindrücklich mitbekommen haben:



Und niemand hatte den Chelyabinsk-Brocken auf dem Radar, weil er zu klein war Wink
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