Wissenschaftler haben herausgefunden, warum es am Meteor-Krater im Norden Arizonas nicht viel geschmolzenes Gestein gibt.
Der Eisenmeteorit, der vor fast 50.000 Jahren den Meteor-Krater sprengte, reiste viel langsamer als angenommen, berichten Professor H. Jay Melosh und Gareth Collins vom Imperial College London von der University of Arizona Regents in Nature (10. März).
„Der Meteorkrater war der erste terrestrische Krater, der als Meteoriteneinschlagsnarbe identifiziert wurde, und er ist wahrscheinlich der am besten untersuchte Einschlagskrater der Erde“, sagte Melosh. „Wir waren erstaunt, etwas völlig Unerwartetes an seiner Entstehung zu entdecken.“
Der Meteorit schlug 60 km östlich von Flagstaff und 32 km westlich von Winslow in das Colorado Plateau ein und grub eine 570 Fuß tiefe und 4100 Fuß breite Grube aus – genug Platz für 20 Fußballfelder.
Frühere Forschungen gingen davon aus, dass der Meteorit mit einer Geschwindigkeit zwischen etwa 34.000 mph und 44.000 mph (15 km/s und 20 km/s) auf die Oberfläche aufschlug.
Melosh und Collins verwendeten ihre ausgeklügelten mathematischen Modelle, um zu analysieren, wie sich der Meteorit aufgebrochen und abgebremst hätte, als er durch die Atmosphäre stürzte.
Etwa die Hälfte des ursprünglichen Weltraumgesteins von 300.000 Tonnen und einem Durchmesser von 40 Metern wäre in Stücke gebrochen, bevor es auf den Boden aufschlug, sagte Melosh. Die andere Hälfte wäre intakt geblieben und hätte eine Geschwindigkeit von etwa 12 km/s erreicht, sagte er.
Diese Geschwindigkeit ist fast viermal schneller als der experimentelle Scramjet X-43A der NASA – das schnellste geflogene Flugzeug – und zehnmal schneller als eine Kugel, die aus dem Höchstgeschwindigkeitsgewehr, einem 0,220 Swift-Patronengewehr, abgefeuert wird.
Aber es ist zu langsam, einen Großteil der weißen Coconino-Formation im Norden Arizonas geschmolzen zu haben, um ein Rätsel zu lösen, das Forscher seit Jahren verblüfft.
Wissenschaftler haben versucht zu erklären, warum es am Krater nicht mehr geschmolzenes Gestein gibt, indem sie theoretisiert haben, dass Wasser in den Zielgesteinen beim Aufprall verdampft und das geschmolzene Gestein dabei in winzige Tröpfchen zerstreut. Oder sie haben theoretisiert, dass Karbonate im Zielgestein explodierten und zu Kohlendioxid verdampften.
„Wenn die Folgen des atmosphärischen Eintrags richtig berücksichtigt werden, gibt es überhaupt keine Schmelzabweichung“, schreiben die Autoren in Nature.
„Die Erdatmosphäre ist ein effektiver, aber selektiver Schirm, der verhindert, dass kleinere Meteoroiden die Erdoberfläche treffen“, sagte Melosh.
Wenn ein Meteorit auf die Atmosphäre trifft, ist der Druck wie beim Aufprall auf eine Wand. Auch starke Eisenmeteorite, nicht nur schwächere Steinmeteoriten, sind betroffen.
'Obwohl Eisen sehr stark ist, war der Meteorit wahrscheinlich bei Kollisionen im Weltraum geknackt', sagte Melosh. „Die geschwächten Teile begannen sich zu lösen und aus einer Höhe von etwa 14 km herabzurieseln. Und als sie auseinanderbrachen, verlangsamte sie der atmosphärische Widerstand und verstärkte die Kräfte, die sie zerquetschten, sodass sie zerbröckelten und immer langsamer wurden.“
Melosh bemerkte, dass der Bergbauingenieur Daniel M. Barringer (1860-1929), nach dem der Meteor Crater benannt ist, Brocken des eisernen Weltraumgesteins mit einem Gewicht zwischen einem Pfund und tausend Pfund in einem 6-Meilen-Durchmesser-Kreis um den Krater kartierte. Längst wurden diese Schätze abtransportiert und in Museen oder Privatsammlungen verstaut. Aber Melosh besitzt eine Kopie des obskuren Papiers und der Karte, die Barringer 1909 der National Academy of Sciences vorlegte.
In etwa 5 km Höhe verteilte sich der größte Teil der Meteoritenmasse in einer pfannkuchenförmigen Trümmerwolke mit einem Durchmesser von etwa 200 Metern.
Die Fragmente setzten insgesamt 6,5 Megatonnen Energie zwischen 9 Meilen (15 km) Höhe und der Oberfläche frei, sagte Melosh, das meiste davon in einer Luftexplosion in der Nähe der Oberfläche, ähnlich wie die baumglättende Luftexplosion, die von einem Meteoriten in Tunguska, Sibirien, erzeugt wurde. 1908.
Die intakte Hälfte des Meteoriten-Meteoriten explodierte beim Aufprall mit mindestens 2,5 Megatonnen Energie oder dem Äquivalent von 2,5 Millionen Tonnen TNT.
Elisabetta Pierazzo und Natasha Artemieva vom Planetary Science Institute in Tucson, Arizona, haben den Meteorkrater-Einschlag unabhängig voneinander mit dem Separated Fragment-Modell von Artemieva modelliert. Sie finden Aufprallgeschwindigkeiten ähnlich denen, die Melosh und Collins vorschlagen.
Melosh und Collins begannen mit der Analyse des Meteorkrater-Einschlags, nachdem sie die Zahlen in ihrem webbasierten „Impact Effects“-Rechner ausgeführt hatten, einem Online-Programm, das sie für die breite Öffentlichkeit entwickelt hatten. Das Programm teilt den Benutzern mit, wie sich eine Asteroiden- oder Kometenkollision auf einen bestimmten Ort auf der Erde auswirkt, indem mehrere Umweltfolgen des Einschlags berechnet werden.
Originalquelle: Pressemitteilung der Universität von Arizona
