Asteroid wird zerstört, beschießt Erde und Freunde mit Weltraumschrott vor 800 Millionen Jahren

Eine heftige Kollision im Hauptasteroidengürtel könnte vor etwa 800 Millionen Jahren eine anhaltende Welle von Einschlägen im inneren Sonnensystem ausgelöst haben, so eine Studie des Southwest Research Institute.

Die Forscher vermuten, dass der Zerfall des Mutterkörpers, aus dem die Eulalia-Asteroidenfamilie entstand, große Mengen an Trümmern zur Erde, zum Mond und zum Mars schickte. Falls der Zusammenhang stimmt, könnte das Ereignis geologische Veränderungen auf mehreren Welten verursacht und sogar das Klima und die Biosphäre der Erde beeinflusst haben.

"Die Rolle, die Einschläge bei der Entstehung und Entwicklung des Lebens in unserem Sonnensystem gespielt haben, ist kaum verstanden", sagte Dr. William Bottke, Exekutivdirektor der Abteilung für Sonnensystemwissenschaft und -erkundung des SwRI in Boulder, Colorado. Er leitet auch das Center for Lunar Origin and Evolution (CLOE), das SwRI-Team im NASA Solar System Exploration Research Virtual Institute, und ist Hauptautor einer Arbeit, die diese Forschung beschreibt. "Die stark verkraterte Oberfläche des Mondes erinnert an die großen Einschläge in der Erdgeschichte, aber bisher wurde nur das Chicxulub-Ereignis vor 66 Millionen Jahren stark mit einer spezifischen Auswirkung auf das Leben in Verbindung gebracht, nämlich dem Massenaussterben der Dinosaurier."

Chicxulub ist der riesige Einschlagskrater, der unter der mexikanischen Halbinsel Yucatán begraben liegt. Der Asteroideneinschlag, der ihn erzeugte, wird weithin mit dem Aussterbeereignis in Verbindung gebracht, das alle nicht-aviären Dinosaurier und viele andere Arten auslöschte.

Weit ältere Kollisionen sind viel schwieriger zu rekonstruieren. Geologische Belege für Einschläge, die älter als 650 Millionen Jahre sind, sind rar, weil die Erdoberfläche ständig verändert und recycelt wird.

Vulkane erschaffen neues Gestein, Plattentektonik formt die Kontinente und Meeresböden um, und Verwitterung zersetzt allmählich freiliegende Landschaften. Zusammen löschen oder begraben diese Prozesse viele alte Einschlagskrater.

Um diese fehlenden Kapitel der Erdgeschichte zu untersuchen, können Wissenschaftler Asteroidenschauer erforschen, Perioden, in denen Fragmente einer großen Kollision wiederholt Planeten und Monde im inneren Sonnensystem treffen.

"Diese seltenen Ereignisse, ausgelöst durch große, gut positionierte Kollisionen im Hauptasteroidengürtel, bombardieren alle Welten des inneren Sonnensystems", sagte Bottke. "Daher können Beweise, die auf der statischen Oberfläche des Mondes erhalten sind, verwendet werden, um abzuleiten, was auf der Erde und dem Mars in alten Zeiten geschah."

Der Mond bewahrt eine uralte Einschlagsaufzeichnung

Anders als die Erde hat der Mond keine aktive Plattentektonik, fließendes Wasser oder eine nennenswerte Atmosphäre, die alte Krater schnell auslöschen würde. Seine Oberfläche dient daher als viel vollständigeres Archiv uralter Einschläge.

Frühere Forschungen haben nahegelegt, dass der Mond vor etwa 800 Millionen Jahren einen signifikanten Anstieg großer Einschläge erlebte. Diese Schlussfolgerung basierte auf den geschätzten Altern großer Mondkrater und den Altern von Einschlagsgläsern, die während der Apollo-Missionen gesammelt wurden.

Einschlagsglas entsteht, wenn eine Kollision genug Hitze erzeugt, um Gestein zu schmelzen. Das geschmolzene Material kühlt zu Glas ab und bewahrt chemische und chronologische Hinweise, die Wissenschaftler nutzen können, um abzuschätzen, wann der Einschlag stattfand.

Obwohl die lunaren Beweise auf einen Einschlagsanstieg hindeuteten, mussten die Forscher noch ein realistisches Ereignis im Asteroidengürtel identifizieren, das ihn hätte verursachen können.

"Unser kosmisches Forensikteam nutzte Kollisions- und Dynamikmodelle, um diese mit der Bildung der Eulalia-Asteroidenfamilie zu verknüpfen, als ein primitiver kohliger Chondrit-ähnlicher Körper mit einem anderen Objekt kollidierte", sagte Bottke. "Die Position des Mutterasteroiden war entscheidend – er zerbrach an der Schwelle zur gravitativen 3:1-Bahnresonanz mit Jupiter."

Kohlige Chondrite sind primitive, kohlenstoffreiche Meteoriten, die einige der ältesten im Sonnensystem gebildeten Materialien enthalten. Sie können auch wasserhaltige Mineralien und organische Verbindungen enthalten.

Die von Bottke beschriebene Orbitalregion wird als J3:1-Resonanz bezeichnet. In dieser Konfiguration umkreist ein Asteroid die Sonne dreimal während jeder einzelnen Umlaufbahn