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Akustische Verflüssigung formte Krater

Vor rund 66 Millionen Jahren traf eine kosmische Bome die Erde. (Künstlerische Darstellung: puchan/iStock)

Fragender Blick auf eine berühmte Narbe der Erde: Bisher galt als rätselhaft, wie die seltsamen Strukturen des Chicxulub-Kraters entstanden sind, den der Einschlag des „Dino-Killer-Meteoriten“ einst verursacht hat. Nun konnten Forscher durch die Untersuchung von Gesteinsbohrkernen belegen, dass damals ein erstaunlich wirkender Effekt am Werk war: Demnach verhielt sich das feste Gestein im betroffenen Gebiet durch die gewaltigen Vibrationen des Einschlags kurzzeitig wie eine Flüssigkeit, wodurch innerhalb von Minuten die charakteristischen Kraterstrukturen entstanden. Auch die Merkmale anderer Krater im Sonnensystem sind offenbar auf diesen Effekt zurückzuführen, sagen die Wissenschaftler.

Es war ein Paukenschlag in der Erdgeschichte: Vor rund 66 Millionen Jahren krachte ein vermutlich etwa 14 Kilometer großer Meteorit auf die Erdoberfläche und sorgte für eine globale Katastrophe. Man geht heute davon aus, dass die verheerenden Folgen der dieses Impakts die Dinosaurier von der Bühne der Evolutionsgeschichte gefegt haben. Von der Wucht des Einschlags zeugt noch heute der rund 200 Kilometer breite Chicxulub-Krater im Bereich der mexikanischen Halbinsel Yucatán. Schon oft standen seine Strukturen im Fokus von Untersuchungen. Doch bisher blieb unklar, wie einige Merkmale des riesigen Kraters entstehen konnten.

Dem Effekt der kosmischen Bombe auf der Spur

Besonders gilt dies für das sogenannte Ringgebirge, das sich im Innern des Einschlagbeckens mehrere hundert Meter über den sonst flachen Kraterboden erhebt. Auch bei vielen großen Einschlagskratern anderer Himmelskörper des Sonnensystems sind ähnliche Strukturen zu erkennen. Klar scheint, dass sie innerhalb von Minuten nach dem Aufprall aus dem betroffenen Krustengestein entstanden sind. Dabei muss das Gestein zunächst sehr formbar geworden sein, sich dann aber schnell wieder verfestigt haben, um den entstandenen Ringstrukturen Stabilität zu verleihen. Welche Mechanismen der Gesteinsverformung zu solch extremen Veränderungen führen können, wird unter Geologen bereites seit einiger Zeit diskutiert.

Wie die Forscher um Ulrich Riller von der Universität Hamburg nun berichten, stützen ihre Ergebnisse nun klar die These, wonach die Gesteinsverformungen auf den Effekt der sogenannten Akustischen Fluidisierung zurückzuführen sind. Demnach kann sich auch festes Gestein durch starke Druckveränderungen – Vibrationen – in eine Art zähflüssige Masse verwandeln. Die Bestätigung dieses Effekts im Rahmen der Entstehung des Chicxulub-Kraters basiert auf umfangreichen Simulationen und vor allem auf Untersuchungsergebnissen von Bohrkernen. Sie stammen von einer Expedition ins Gebiet des Chicxulub-Kraters.

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Akustischen Fluidisierung war am Werk

Wie die Forscher berichten, weisen die Gesteinsproben ein auf charakteristische Weise zerrüttetes Gefüge auf. Das Team wertet diese Struktur als klaren Hinweis für eine vorübergehende Fließfähigkeit, die das Material kurz nach dem Einschlag besessen hat. Auf der Grundlage ihrer Daten konnten die Forscher nun erstmals plausibel die Kette von Verformungsmechanismen beschreiben, die zu der Entstehung der Strukturen des Chicxulub-Kraters geführt haben – es gelang ihnen, den Bildungsablauf des Kraters und des Ringgebirges zu simulieren. Demnach komprimierten und zertrümmerten die Schockwellen des Einschlages die betroffenen Gesteinsschichten und verwandelten sie dadurch in eine Art Flüssigkeit. Diese Masse schwappte dann regelrecht und erstarrte schließlich in der Form, wie sie heute noch zu erkennen ist.

Wie die Forscher betonen, reichen die neuen Erkenntnisse wegen der Ähnlichkeiten zu anderen Einschlagskratern im Sonnensystem deutlich über die Entstehung des Chicxulub-Kraters hinaus: „Die Ergebnisse unseres Teams haben weitreichende Konsequenzen für das Verständnis der Entstehung großer Einschlagskrater in unserem Sonnensystem“, resümiert Riller.

Quelle: Universität Hamburg, Nature, doi: 10.1038/s41586-018-0607-z

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psy|cho|lo|gisch  〈Adj.〉 die Psychologie betreffend, auf ihr beruhend, mit ihrer Hilfe ● ~e Kriegsführung K. durch psychische Beeinflussung von Freund u. Feind; ... mehr

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