Neue Theorie zum Meteorkrater

Wissenschaftler haben herausgefunden, warum es im Meteor Crater im Norden von Arizona nicht viel schlaggeschmolzenes Gestein gibt.

Der Eisenmeteorit, der vor fast 50.000 Jahren den Meteorkrater gesprengt hat, bewegte sich viel langsamer als angenommen, berichten Professor H. Jay Melosh und Gareth Collins vom Imperial College London in Nature (10. März).

"Der Meteorkrater war der erste terrestrische Krater, der als Meteoriteneinschlagnarbe identifiziert wurde, und er ist wahrscheinlich der am besten untersuchte Einschlagkrater auf der Erde", sagte Melosh. "Wir waren erstaunt, etwas völlig Unerwartetes über seine Entstehung zu entdecken."

Der Meteorit schlug 40 Meilen östlich von Flagstaff und 20 Meilen westlich von Winslow in das Colorado-Plateau ein und grub eine Grube aus, die 570 Fuß tief und 4.100 Fuß breit ist – genug Platz für 20 Fußballfelder.

Frühere Untersuchungen gingen davon aus, dass der Meteorit mit einer Geschwindigkeit zwischen 15 km / s und 20 km / s auf die Oberfläche traf.

Melosh und Collins verwendeten ihre ausgeklügelten mathematischen Modelle, um zu analysieren, wie der Meteorit beim Einsturz durch die Atmosphäre zerbrochen und abgebremst worden wäre.

Etwa die Hälfte des ursprünglichen Weltraumgesteins mit 300.000 Tonnen und einem Durchmesser von 40 Metern wäre zerbrochen, bevor es auf den Boden fiel, sagte Melosh. Die andere Hälfte wäre intakt geblieben und hätte eine Geschwindigkeit von 12 km / s erreicht, sagte er.

Diese Geschwindigkeit ist fast viermal schneller als der experimentelle X-43A-Scramjet der NASA – das schnellste geflogene Flugzeug – und zehnmal schneller als eine Kugel, die mit dem Gewehr mit der höchsten Geschwindigkeit, einem 0,220-Swift-Patronengewehr, abgefeuert wurde.

Aber es ist zu langsam, um einen Großteil der weißen Coconino-Formation im Norden von Arizona zum Schmelzen zu bringen und ein Rätsel zu lösen, das die Forscher seit Jahren beschäftigt.

Wissenschaftler haben versucht zu erklären, warum sich am Krater nicht mehr geschmolzenes Gestein befindet, indem sie theoretisiert haben, dass Wasser in den Zielgesteinen beim Aufprall verdampft und das geschmolzene Gestein dabei in winzige Tröpfchen zerlegt. Oder sie haben angenommen, dass Carbonate im Zielgestein explodierten und zu Kohlendioxid verdampften.

"Wenn die Folgen des atmosphärischen Eintritts richtig berücksichtigt werden, gibt es überhaupt keine Schmelzdiskrepanz", schrieben die Autoren in Nature.

"Die Erdatmosphäre ist ein effektiver, aber selektiver Bildschirm, der verhindert, dass kleinere Meteoroiden auf die Erdoberfläche treffen", sagte Melosh.

Wenn ein Meteorit auf die Atmosphäre trifft, ist der Druck wie ein Schlag gegen eine Wand. Auch starke Eisenmeteoriten, nicht nur schwächere Steinmeteoriten, sind betroffen.

"Obwohl Eisen sehr stark ist, war der Meteorit wahrscheinlich durch Kollisionen im Weltraum gesprungen", sagte Melosh. „Die geschwächten Teile begannen sich zu lösen und aus einer Höhe von etwa 14 km zu duschen. Und als sie auseinander gingen, verlangsamte der atmosphärische Widerstand sie und erhöhte die Kräfte, die sie zerdrückten, so dass sie zusammenbrachen und langsamer wurden. “

Melosh bemerkte, dass der Bergbauingenieur Daniel M. Barringer (1860-1929), nach dem der Meteorkrater benannt ist, Stücke des eisernen Weltraumgesteins mit einem Gewicht zwischen einem Pfund und tausend Pfund in einem Kreis mit einem Durchmesser von 6 Meilen um den Krater kartierte. Diese Schätze wurden längst abgeholt und in Museen oder Privatsammlungen aufbewahrt. Aber Melosh hat eine Kopie des obskuren Papiers und der Karte, die Barringer 1909 der Nationalen Akademie der Wissenschaften vorlegte.

In einer Höhe von etwa 5 km war der größte Teil der Masse des Meteoriten in einer pfannkuchenförmigen Trümmerwolke mit einem Durchmesser von etwa 200 Metern verteilt.

Die Fragmente setzten insgesamt 6,5 Megatonnen Energie zwischen 15 km Höhe und der Oberfläche frei, sagte Melosh, das meiste davon in einem Luftstoß in der Nähe der Oberfläche, ähnlich wie der von einem Meteoriten in Tunguska, Sibirien, erzeugte baumabflachende Luftstoß. im Jahr 1908.

Die intakte Hälfte des Meteoriten des Meteorkraters explodierte beim Aufprall mit mindestens 2,5 Megatonnen Energie oder umgerechnet 2,5 Millionen Tonnen TNT.

Elisabetta Pierazzo und Natasha Artemieva vom Planetary Science Institute in Tucson, Arizona, haben den Einfluss des Meteorkraters unabhängig voneinander mithilfe des Separated Fragment-Modells von Artemieva modelliert. Sie finden ähnliche Aufprallgeschwindigkeiten wie Melosh und Collins.

Melosh und Collins begannen mit der Analyse der Auswirkungen des Meteorkraters, nachdem sie die Zahlen in ihrem webbasierten Rechner für „Auswirkungseffekte“ 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 Aufpralls berechnet werden.

Originalquelle: Pressemitteilung der Universität von Arizona

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