Folgenreicher Impakt: In Westaustralien haben Forscher den bisher ältesten Einschlagkrater unseres Planeten identifiziert. Der rund 70 Kilometer große Yarrabubba-Krater ist demnach schon 2,229 Milliarden Jahre alt. Das Spannende daran: Dieser Einschlag könnte das erste große Eiszeitalter der Erde beendet haben. Denn beim Impakt wurden Milliarden Tonnen Wasserdampf frei, deren Treibhauseffekt das Klima veränderte, wie die Forscher im Fachmagazin „Nature Communications“ berichten.
Asteroideneinschläge haben die Geschichte unseres Planeten von Beginn an geprägt – sie brachten Lebensbausteine auf die Erde, könnten die Plattentektonik in Gang gebracht haben und boten dem ersten Leben Refugien. Andererseits aber lösten Einschläge mehrfach globale Massenaussterben aus – zuletzt beim Untergang der Dinosaurier vor rund 66 Millionen Jahren.
Gerade bei frühen Einschlägen ist es jedoch oft schwer, Zusammenhänge zu erdgeschichtlichen Folgen herzustellen. Denn viele alte Krater sind längst erodiert und nicht mehr nachweisbar. So deuten mineralische Veränderungen im australischen Pilbara-Kraton zwar auf einen gewaltigen Einschlag vor 3,5 Milliarden Jahren hin, ein Krater wurde aber nicht gefunden. Als bislang ältester Einschlagskrater galten daher bislang der 2,023 Milliarden Jahre alte Vredefort-Dom in Südafrika und das 1,85 Milliarden Jahre alte Sudbury-Becken in Kanada.
Wie alt ist der Yarrabubba-Krater?
Jetzt haben Forscher um Timmons Erickson vom Johnson Space Center der NASA einen Einschlagskrater identifiziert, der noch älter ist. Es handelt sich um den Yarrabubba-Krater in Westaustralien. Eine Magnetanomalie sowie Funde von geschocktem Quarz und Gesteinstrümmern deuten darauf hin, dass dieser ursprünglich rund 70 Kilometer große Krater bei einem Einschlag entstand – wann, blieb jedoch unklar.
Erickson und sein Team haben nun das Alter dieses Kraters erstmals genauer bestimmt. Dafür analysierten sie kleine Körnchen der Minerale Zirkon und Monazit, die Anzeichen einer abrupten Kompression durch den Einschlag aufwiesen. Diese geschockten Minerale unterzogen die Forscher verschiedenen Mikrostrukturanalysen und datierten sie mit Hilfe der Uran-Blei-Datierung.
Einschlag vor rund 2,229 Milliarden Jahren
Das Ergebnis: Der Einschlag von Yarrabubba muss vor rund 2,229 Milliarden Jahren stattgefunden haben. Denn zu dieser Zeit erlebten die Minerale einen abrupten Schock und eine Rekristallisation, wie die Analysen ergaben. „Diese Ergebnisse etablieren Yarrabubba als den ältesten erhaltenen Einschlagskrater der Erde“, konstatieren Erickson und seine Kollegen. Er ist rund 200 Millionen Jahre älter als der Vredefort-Dom in Südafrika.
Das Spannende daran ist aber nicht nur das hohe Alter, sondern vor allem das Timing des Einschlags. „Der Yarabubba-Krater entstand ziemlich genau am Ende des ersten großen Eiszeitalters unseres Planeten“, sagt Koautor Chris Kirkland von der Curtis University in Australien. Diese paläoproterozoische Vereisung, auch Huronische Eiszeit genannt, begann vor rund 2,4 Milliarden Jahren und endete vor gut 2,2 Milliarden Jahren – warum, ist bisher rätselhaft.
Milliarden Tonnen Wasserdampf
Doch nun legt die Datierung des Yarrabubba-Kraters nahe, dass dieser Einschlag das globale Klima verändert und die frühe Eiszeit beendet haben könnte. „Numerische Modelle stützen den Zusammenhang zwischen den Auswirkungen großer Einschläge und globalen Klimawechseln“, sagt Kirkland. Deshalb simulierten die Forscher den Einschlag des Yarrabubba-Asteroiden in einen von zwei bis fünf Kilometer dickem Eis bedeckten Granituntergrund – ein Szenario, das während der urzeitlichen Eiszeit realistisch gewesen sein könnte.
Und tatsächlich: Bei dem Einschlag wären auf einen Schlag zwischen 95 und 240 Kubikkilometer Eis verdampft, wie die Simulation ergab. „Dieses verdampfte Eis entspricht einer Menge von 90 bis 200 Milliarden Tonnen Wasserdampf, die direkt nach dem Impakt in die obere Atmosphäre geschleudert wurden“, berichten Erickson und seine Kollegen. Dort könnte der Wasserdampf durch seinen Treibhauseffekt zu einer Klimaerwärmung beigetragen und das Eiszeitalter beendet haben. (Nature Communications, 2020; doi: 10.1038/s41467-019-13985-7)
Quelle: Nature Communications
