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Naturgewalten: Blitze entfesseln Gewalten wie Meteoriteneinschläge

Elektrische Entladungen während eines Gewitters gehören zu den stärksten Naturgewalten. Sie können Gestein sogar so verändern wie sonst nur Meteoriteneinschläge.
Heftiges Gewitter in Boulder, ColoradoLaden...

In Südfrankreich entdeckten Geowissenschaftler um Reto Gieré von der University of Pennsylvania die Spuren eines heftigen Einschlags: Ein Blitz durchfuhr einen Granitfelsen und hinterließ dabei schwarz gefärbte Bruchstellen, die sich senkrecht durch den Fels zogen. Die elektrische Entladung hatte dabei die Oberfläche geschmolzen und so ein typisches schwarzes Gesteinsglas hinterlassen – ein Material namens Fulgurit. Mit Hilfe eines extrem hochauflösenden Elektronenmikroskops konnten die Forscher jedoch noch eine zweite Folge des Blitzes enthüllen, die bislang nur als Resultat von Meteoriteneinschlägen oder Kernwaffentests bekannt war: Die rund 500 Millionen Volt sorgten auch dafür, dass sich bestimmte Strukturen auf atomarer Ebene veränderten und so genannte Schockquarze entstanden. Dabei wird die Struktur des Kristalls unter extrem hohem Druck deformiert, so dass sich dessen atomare Lagen neu formieren – was sich nur unter extremen Bedingungen abspielen kann.

Diese Lage schloss sich unmittelbar an die Fulgurite an und erreichte nur einen Durchmesser von drei Mikrometern – die Energiefreisetzung durch den Blitzschlag verpufft also schnell innerhalb des Gesteins. Damit sich die Schockquarze bilden können, ist ein Mindestdruck von 10 Gigapascal nötig – oder, wie es das Team ausrückt, eine Kraft, die "20 Millionen Mal stärker ist als der Faustschlag eines Boxers". Die Fulgurite wiederum zeigten unter dem Mikroskop eine sehr poröse, fast schon schaumige Struktur, weil viel Material durch die Hitze schlicht verdampft ist. Zudem wies das neu entstandene Glas größere Mengen an Schwefeldioxid und Phosphorpentoxid auf, die wahrscheinlich von Flechten stammen, welche auf dem Gestein wuchsen und durch den Blitz verkohlt wurden. Einen praktischen Tipp geben Gieré und Co auch noch: Kletterer sollten auf die schwarzen Linien im Fels achten – ein untrügliches Zeichen dafür, dass an diesen Stellen heftige Blitze einschlagen können.

32/2015

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 32/2015

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