Verstärktes Bombardement: Seit rund 290 Millionen Jahren werden Erde und Mond von mehr Asteroiden getroffen als zuvor. Denn damals schnellte die Einschlagsrate auf beiden Himmelskörpern um das 2,6-Fache in die Höhe, wie Analysen von Mondkratern enthüllen. Das widerspricht nicht nur der gängigen Annahme einer gleichförmigen Impaktrate, es könnte auch erklären, warum auf der Erde weniger ältere Krater gefunden wurden, so die Forscher im Fachmagazin „Science“.
Die Erde wurde im Laufe ihrer Geschichte immer wieder von Asteroiden getroffen. Diese Einschläge förderten wahrscheinlich die Entstehung des Lebens, lösten aber auch globale Katastrophen und Massensterben aus – wie beim Ende der Dinosaurier. Unklar blieb allerdings, wie sich die Impaktrate im Laufe der Erdgeschichte entwickelt hat. Forscher gingen jedoch bisher davon aus, dass sich die Einschlagsrate nach einem anfangs intensiven Bombardement stabilisiert hat und seither nahezu konstant geblieben ist. Auch periodische Trefferhäufungen haben Wissenschaftler vor kurzem widerlegt.
Das Problem jedoch: Eindeutig ermitteln ließ sich die Einschlagsrate auf Mond und Erde bisher nicht. Denn auf unserem Planeten sind wegen der Erosion nur wenige ältere Krater erhalten. Auf dem Mond sind Impaktkrater zwar reichlich vorhanden und gut konserviert, dafür ließ sich ihr Alter bisher nicht bestimmen.
Verräterische Wärme
Das hat sich nun geändert. Einem Forscherteam um Sara Mazrouei von der University of Toronto ist es erstmals gelungen, 111 größere Mondkrater aus den letzten eine Milliarde Jahren zu datieren. Dafür nutzten sie das Diviner-Instrument der NASA-Sonde Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO). Mit seiner Hilfe ermittelten die Forscher, wie viel Wärme die verschiedenen Krater nachts abstrahlen.
Der Clou dabei: Je älter ein Mondkrater ist, desto kleiner sind die Einschlagstrümmer in ihm. Denn unzählige Mini-Einschläge und die drastischen Tag-Nacht-Unterschiede der Temperaturen lassen die Brocken im Laufe der Zeit zerfallen. Weil aber größere Brocken mehr Wärme speichern können als kleinere, verrät die Wärmeabstrahlung der Krater indirekt ihr Alter. Aus diesen Daten konnten Mazrouei und ihr Team daher eine erste Altersverteilung der lunaren Krater zusammenstellen – und damit auch die Einschlagsraten ermitteln.
Sprung vor 290 Millionen Jahren
Das überraschende Ergebnis: Die Impaktrate des Mondes – und damit höchstwahrscheinlich auch der Erde – ist keineswegs stabil geblieben. Stattdessen zeigte sich vor rund 290 Millionen Jahren ein auffallender Sprung in der Kurve: „Unsere Studie liefert Belege für eine dramatische Veränderung in der Rate der Asteroideneinschläge auf Mond und Erde, die sich etwa gegen Ende des Erdaltertums ereignete“, berichtet Mazrouei.
Demnach liegt die Impaktrate in den letzten 290 Millionen Jahren um den Faktor 2,6 höher als in der Zeit davor. Was diesen plötzlichen Anstieg des kosmischen Bombardements verursachte, ist noch unbekannt. Die Forscher vermuten jedoch, dass es im Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter zu einer gewaltigen Kollision kam, deren Trümmer bis heute ins innere Sonnensystem geschleudert werden.
Impaktrate auch auf der Erde erhöht
Was aber bedeutet dies für die Erde? Weil sich Erde und Mond so nahe sind, lassen sich die lunaren Ergebnisse auf unseren Planeten übertragen. Auch die irdische Impaktrate ist demnach vor 290 Millionen Jahren angestiegen. Bestätigt haben die Forscher dies durch die Untersuchung von irdischen Kratern, die in Kimberlitvorkommen liegen. Dieses bei urzeitlichen Vulkanausbrüchen entstandene Gestein ist besonders beständig und konserviert daher auch Krater besonders gut. Und auch sie zeigen einen deutlichen Anstieg der Einschläge ab der Zeit vor 290 Millionen Jahren.
„Damit hat unsere Studie aufgedeckt, dass die Erde nicht deshalb weniger ältere Krater besitzt, weil diese erodiert sind, sondern weil die Einschlagsrate seit 290 Millionen Jahren höher liegt als davor“, sagt Koautor William Bottke vom Southwest Research Institute in Boulder. Die jüngere Phase der Erdgeschichte könnte damit für das Leben auf diesem Planeten deutlich risikoreicher gewesen sein – zumindest im Hinblick auf das kosmische Bombardement. (Science, 3019; doi: 10.1126/science.aar4058)
Quelle: University of Toronto, Southwest Research Institute, AAAS
