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  Erdgeschichte: Kosmisches Geschoss jagte Fluten um den Globus

Erdgeschichte Kosmisches Geschoss jagte Fluten um den Globus

Von Hans-Arthur Marsiske

Der Einschlag türmte kilometerhohe Wellen auf und verursachte einen globalen Trümmerregen: US-Geologen haben Spuren des ältesten bekannten Meteoritentreffers auf dem Planeten ausgewertet.

Schon der Himmelskörper, der vor rund 65 Millionen Jahren die Erde traf, war gewaltig: Wie Forscher vermuten, schuf er den 180 Kilometer großen Chicxulub-Krater in Mexiko und setzte der Epoche der Dinosaurier ein jähes Ende. Dennoch war er ein kleiner Brocken, verglichen mit dem Bombardement, das der Planet in seiner Frühzeit vor über drei Milliarden Jahren erdulden musste. Die Spuren eines Treffers, der die Wucht des Dino-Killers um das Zehn- bis Hundertfache übertroffen haben dürfte, haben Forscher jetzt näher untersucht.

Zwar konnte das Team um den Geologen Gary R. Byerly von der Louisiana State University in Baton Rouge bislang weder den Krater noch Überreste des kosmischen Geschosses identifizieren. Allerdings zeugen Rückstände, die übereinstimmend in Gesteinsablagerungen an zwei weit voneinander entfernten Fundstätten erhalten geblieben sind, von dem Einschlag. Die Wissenschaftler schließen daraus, dass ein etwa 20 Kilometer großer Asteroid vor 3,47 Milliarden Jahren mit der Erde kollidierte und gigantische Flutwellen hervorrief, die um den gesamten Globus jagten.

Zusammen mit seinem Kollegen Donald R. Lowe von der Stanford University hatte Byerly schon vor über 20 Jahren damit begonnen, Proben aus zwei besonders alten Gesteinsformationen zusammenzutragen: dem Barberton Greenstone Belt in Südafrika und dem Eastern Pilbara Block in Westaustralien. Für ihre neue Studie, die im Fachmagazin "Science" erscheint, haben die Forscher die urtümlichen Ablagerungen genau analysiert. "Dies sind die ältesten Vulkan- und Sedimentsteine auf der Erde“, sagt Lowe. "Sie sind noch sehr ursprünglich und eröffnen uns das am weitesten zurückreichende Fenster in die Erdgeschichte.“

Schon früher hatten die Wissenschaftler in den Schichten verdächtige Kügelchen entdeckt, so genannte Sphärulen. Diese Partikeln entstehen häufig bei Meteoriteneinschlägen: "Wenn so ein Brocken innerhalb einer Sekunde die Atmosphäre durchquert, hinterlässt er hinter sich ein Vakuum, das nicht sofort von der Luft aufgefüllt werden kann“, erläutert Lowe. "Das Gestein, das beim Auftreffen auf die Erde verdampft, wird in dieses Vakuum hineingesaugt und kondensiert zu kleinen Kugeln." Diese Sphärulen verteilen sich in der Atmosphäre und kehren mit dem Regen nach und nach auf die Erdoberfläche zurück.

Die Sphärulen-Schichten, die dem archaischen Einschlag zugeordnet werden, sind 20 bis 30 Zentimeter dick. Der kosmische Treffer, der vermutlich zum Aussterben der Dinosaurier führte, hinterließ dagegen weltweit nur eine etwa zwei Zentimeter dicke Ablagerung. Um die frühere Katastrophe zeitlich genauer eingrenzen zu können, untersuchte das Team jetzt zusätzlich zu den Sphärulen kleine Stücke des widerstandsfähigen Minerals Zirkon, das häufig kleine Uran-Beimengungen enthält. Der radioaktive Zerfall dieses Urans ergab bei beiden Fundstätten mit großer Übereinstimmung ein Alter von 3,47 Milliarden Jahren.

Die Forscher sehen darin eine weitere Bestätigung, dass beide Ablagerungen auf dasselbe Ereignis zurückgehen, nämlich einen gewaltigen Meteoriteneinschlag. Über die Gestalt der Erde zu dieser Zeit gibt es in der Forschergemeinde keine einheitliche Meinung. Die Autoren der "Science"-Studie vermuten jedoch, dass der junge Planet größtenteils von Wasser bedeckt war, ohne die uns heute vertrauten großen Kontinente. Ein solcher Ozean wäre, glaubt Lowe, nur etwa drei Kilometer tief gewesen - flach genug, dass ein 20 Kilometer großer Brocken den darunter liegenden Fels beschädigt hätte.

Der Einschlag muss, so spekuliert der Forscher, kilometerhohe Wellen hervorgerufen haben, unvorstellbare Tsunamis, die sich über die Meere verbreiteten und auf den Landmassen furchtbare Verwüstungen anrichteten. Lowe hält es auch für denkbar, dass ein derartiger Aufprall zu Rissen in der Erdkruste geführt und damit die Plattentektonik in Gang gesetzt haben könnte. Die aneinander vorbeischrammenden Platten machen sich noch heute bemerkbar, am spektakulärsten in Gestalt von Erdbeben.

Zurückhaltender ist der Wissenschaftler, wenn es um mögliche Auswirkungen der frühen Einschläge auf das irdische Leben geht. "Die am weitesten entwickelten Organismen waren damals Bakterien. Da lassen sich so deutliche Einschnitte, vergleichbar etwa dem Aussterben der Dinosaurier, kaum erkennen.“ Außerdem gibt Lowe zu bedenken, dass Mikroben wahre Überlebenskünstler sind, denen auch extreme Bedingungen kaum etwas ausmachen - gut möglich, dass sie selbst einen gigantischen Meteoritentreffer wegstecken konnten.