Spurensuche mit der Lupe

Woran erkennt man, ob ein Krater durch einen Meteoriteneinschlag entstanden ist? Während auf dem Mond geologische Prozesse fehlen, die auf andere Weise Krater entstehen lassen könnten, ist die Zuordnung auf der Erde nicht so einfach. Erosion, Vulkanausbrüche und andere geologische Prozesse lassen Landschaftsformen entstehen, die den Einschlagskratern von Kometen gleichen. Unter anderem deshalb sind erst Anfang dieses Jahrhunderts Meteoriten als Ursache von irdischen Kratern identifiziert worden.

Meteoritenkrater © NASA

Findet man den verursachenden Meteoriten oder Reste von ihm, ist der Nachweis eindeutig. Bei Meteoriteneinschlägen in der Antarktis ist dies recht häufig der Fall, da dort die Meteoritentrümmer auf den dicken Eisschichten liegenbleiben und leicht zu erkennen sind. Über anderem Gelände oder wenn der Meteorit bereits über der Erdoberfläche oder beim Einschlag in kleinste Stücke zerbricht, sind die Geologen auf andere Indizien angewiesen.

Trifft ein Meteorit mit einer Aufprallgeschwindigkeit von bis zu 25 Kilometern pro Sekunde auf die Erdoberfläche, erzeugt er Drücke von bis zu 900 Gigapascal, dem neun Millionenfachen des normalen atmosphärischen Drucks. Die durch diese enormen Stoßwellen bewirkte Schockmetamorphose läßt charakteristische Mineral- und Gesteinsformen entstehen. Neben typischen Trümmerkegeln sind dies vor allem Mineralien mit veränderter Kristallstruktur oder verschiedene Glasarten und andere Schmelzprodukte.

Trümmerkegel

Schlägt ein Meteorit in felsigem Gelände ein, sind das sichtbarste Indiz, neben dem Krater als solchen, oft typische keil- oder kegelförmige Gesteinstrümmer. Diese Trümmerkegel sind meist in der gesamten näheren Umgebung des Kraters verstreut.

Tektite

Typisches Kennzeichen vieler Einschlagskrater sind glasartig aussehende Gesteinsbrocken, als Tektite oder Schwarzglas bezeichnet. Sie entstehen, wenn Tropfen geschmolzenen silikatreichen Gesteins in höheren Schichten der Atmosphäre so schnell erkalten, daß sich keine Kristallstruktur ausbilden kann. Von den sehr ähnlichen Glassteinen vulkanischen Ursprungs unterscheiden sie sich durch ihren geringen Wassergehalt.

Tektite entstehen direkt aus Meteoritenmaterial, wenn beim Sturz Tropfen von der glühenden und geschmolzenen Oberfläche eines Steinmeteoriten abgerissen werden und auf dem Weg zur Erdoberfläche fest werden. Sie bilden sich aber auch, wenn durch die Wucht des Aufpralls Silikatgestein des Untergrunds geschmolzen und in die Höhe geschleudert wird.

Nach Modellrechnungen von Wissenschaftlern der Universität von Arizona wird gut die Hälfte des bei einem Einschlag hochgeschleuderten Gesteinsmaterials zu Mikrotektiten –

winzigen runden, tropfen- oder hantelförmigen Körnern aus Glasstein. Diese auch Glassphärulen genannten 05 bis 2 Millimeter großen Partikel werden noch Hunderte von Kilometern vom Aufschlagsort des Meteoriten entfernt gefunden.

Auf Hawaii haben Forscher des U.S.-Geological Survey Glassphärulen entdeckt, die sie mit Hilfe der Argon-Methode auf ein Alter von 65 Millionen Jahren datierten. Ein Rekord, denn die ältesten bis dahin bekanntesten Mikrotektite waren „nur“ 35,5 Millionen Jahre alt. Auch in andere Hinsicht sind die Hawaii-Mikrotektite rekordverdächtig: Da sie zur gleichen Zeit entstanden sind, wie der riesige Chicxulub-Kraters in Yucatan, könnten sie von diesem Meteoriteneinschlag stammen. Sie wären dann über die gewaltige Entfernung von mehr als tausend Kilometern weit geschleudert worden.

Tektite sind aber keineswegs immer winzig klein, in der Nähe von Einschlagskratern findet man häufig auch größere, bis zu 15 Kilogramm schwere Tektitbrocken.

Coesit

Auch wenn das Gestein bei einem Meteoriteneinschlag nicht schmilzt, hinterläßt der gewaltige Aufprall Spuren. Die Stoßwellen führen dazu, daß sich die Kristallstruktur der Mineralien ändert, es entstehen charakteristische Muster. Quarzgestein zum Beispiel zeigt typische, in alle Richtungen zeigende Streifen, wenn es unter sehr starkem Druck zu Coesit oder Stishovit rekristallisiert. Coesit wurde bisher nur an Orten von Atomexplosionen oder Meteoriteneinschlägen gefunden.

Schieferkugeln

Der amerikanische Bergbauingenieur Daniel M. Barringer entdeckte in den zwanziger Jahren in einem großen Krater in Arizona kleine runde Kügelchen, die rostig aussahen und in der Hand zerbröselten. Die von ihm Schieferkugeln getauften Fragmente erwiesen sich bei näherer Untersuchung als ein für Eisenmeteoriten typisches Eisen-Nickel-Gemisch. Barringer hatte damit erstmals den Ursprung eines Meteoritenkraters eindeutig nachgewiesen, der Krater ist heute nach ihm benannt. Seitdem sind die typischen Eisen-Nickel-Fragmente in vielen Eisenmeteoritkratern gefunden worden.

Stand: 19.01.2002