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Asteroideneinschläge: Wie die junge Erde unter Einschlägen von Asteroiden litt

Spuren eines Asteroideneinschlags
Als die Erde jung war, hatte sie viel auszuhalten: In der letzten Phase ihrer Entstehung stürzten vor 3,9 Milliarden Jahren zahlreiche große Asteroiden auf sie. Diese in der Geschichte unseres Sonnensystems als "Großes Bombardement" bezeichnete Epoche verging schnell wieder. Da die acht Planeten danach ihre Bahnen von kleineren Körpern weitgehend frei geräumt hatten, wurden Einschläge immer seltener – doch längst nicht so selten wie gedacht.

Die Geologen vermuteten als erste, dass die Erde auch noch im Zeitalter des Archaikums von vor 3,8 bis 2,5 Milliarden Jahren häufig von großen Asteroiden getroffen wurde. Im vergangenen Jahrzehnt stießen sie bei routinemäßiger Geländearbeit auf seltsame zentimeterdicke Gesteinsschichten, deren Materialien wohl unter extrem hohen Temperaturen und Drücken entstanden – so, wie sie bei einem Asteroideneinschlag herrschen. Geschmolzenes Gestein kristallisierte und lagerte sich in einer Schicht aus charakteristischen kleinen Kügelchen ab.
Spuren eines Asteroideneinschlags | Ein riesiger Einschlagkörper erzeugte vor 2,54 Milliarden Jahren diese zentimeterdicke Schicht aus weißlichen Kügelchen – den kristallisierten Tröpfchen aus geschmolzenem Gestein.


Der einzige Einschlag der vergangenen 500 Millionen Jahre, der stark genug war, um eine ausgedehnte Schicht aus solchen Kügelchen zu erzeugen, fand vor 65 Millionen Jahren statt und vernichtete die Dinosaurier und andere Tierarten. Aber in der Frühzeit der Erde, während des Archaikums, waren solche Einschläge weit häufiger als von den Geologen anfänglich angenommen. Die heute bekannten Einschlagschichten deuten darauf hin, dass damals durchschnittlich alle 40 Millionen Jahre ein großer Asteroid auf die Erde stürzte – nicht bloß einmal in 500 Millionen Jahren wie in neuerer Zeit.

Als die riesigen Gasplaneten Jupiter und Saturn in der frühen Phase ihrer Bildung nach innen auf ihre heutigen Umlaufbahnen wanderten, rüttelten sie den Asteroidengürtel, der zwischen Mars und Jupiter liegt, gravitativ auf und verursachten Bahnstörungen der Kleinkörper. Diese gerieten auf Kollisionskurs mit den vier inneren felsigen Planeten Merkur, Venus, Erde und Mars. Der erzeugte Asteroidenschwarm Richtung Erde hielt etwa hundert Millionen Jahre an und scheint die Dynamik des Großen Bombardements plausibel zu beschreiben. Warum es aber noch während des darauf folgenden Archaikums mehr als eine Milliarde Jahre lang häufig zu Einschlägen kam, ist dadurch noch nicht erklärt.

Sind die Hungaria-Asteroiden für die Einschläge während des Archaikums verantwortlich? Der Wissenschaftler William Bottke vom Southwest Research Institute in Boulder im US-Bundesstaat Colorado und seine Kollegen offerierten an der im März dieses Jahres im US-Bundesstaat Texas veranstalteten Lunar and Planetary Science Conference eine mögliche Erklärung für die anhaltende heftige Einschlagphase, die über das Große Bombardement hinaus bis weit in das Zeitalter des Archaikums reichte. Als sich Jupiter und Saturn nach innen bewegten, streuten sie mit ihrer Gravitationswirkung Asteroiden aus einem seither fehlenden inneren Band des Asteroidengürtels.

Die Simulationen der Planetenforscher zeigen, dass viele dieser Asteroiden auf äußerst schiefe Bahnen knapp am innersten Rand des Asteroidengürtels drifteten. Die Asteroiden, die sich heute noch in dieser Ausreißergruppe aufhalten, werden Hungaria-Asteroiden genannt. Genau diese sollen laut Bottke und seinen Kollegen für die Einschläge während des Archaikums verantwortlich sein. Die Mitglieder der Hungaria-Gruppe verlassen ihren Bereich recht langsam und könnten daher die Ursache der noch lange nach dem Großen Bombardement in ausgedehnten durchschnittlichen Zeitabständen von 40 Millionen Jahren erfolgten Einschläge großer Asteroiden auf der Erde sein.

Rahel Heule

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  • Quellen
Asteroid Model Shows Early Life Suffered a Billion-Year Battering. In: Science 332, 6027, S. 302 – 303
DOI: 10.1126/science.332.6027.302-a

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