Weltraum: Dino-Tod durch kosmischen Querschläger

Vor 65 Millionen Jahren kollidierte ein Asteroid mit der Erde und löschte vermutlich die Dinosaurier aus. Das Schicksal der Urzeitechsen war allerdings bereits viel früher besiegelt.

Als vor 160 Millionen Jahren der Brachiosaurus durch die Wälder stapfte, krachte weit von der Erde entfernt der Asteroid Baptistina mit einem anderen Himmelskörper zusammen.

Eines der dabei abgesplitterten Fragmente kollidierte 95 Millionen Jahre später mit der Erde und besiegelte womöglich das Ende der Dinosaurier. Dies hat ein Astronomenteam um William Bottke vom Southwest Research Institute in Boulder, Colorado, rekonstruiert und in der Fachzeitschrift Nature (Bd. 449, S. 48, 2007) veröffentlicht. Vermutlich ist die Erde in Folge solcher Ereignisse sogar mehrfach unter himmlischen Beschuss geraten.

Der 40 Kilometer große Asteroid Baptistina ist mehr als doppelt so weit von der Sonne entfernt wie die Erde. Offenbar war der Himmelskörper einmal größer als heute. Die Umlaufbahnen einer Schar kleinerer Körper lassen darauf schließen, dass sie einst Teile von Baptistina waren und bei einer kosmischen Kollision abplatzten.

Mit Computersimulationen verfolgten Bottke und Kollegen die Bahnen dieser Bruchstücke zeitlich rückwärts bis zur Kollision, die sie einst freisetzte - ein sehr aufwendiges Verfahren, bei dem die Astronomen die Schwerkraftwirkung der Planeten und den Einfluss der Sonnenstrahlung berücksichtigen mussten.

Das beste Ergebnis erhielten sie für einen Zusammenstoß vor 160 Millionen Jahren zwischen dem damals noch 170 Kilometer großen Baptistina und einem 60 Kilometer großen, unbekannten Asteroiden. Bei diesem Crash entstanden rund 100.000 Fragmente mit mehr als einem Kilometer und 300 mit mehr als zehn Kilometer Durchmesser. Der größte Teil davon bildet die heutige Baptistina-Familie, doch einige der Brocken gelangten durch die Schwerkraft von Mars und Jupiter ins innere Sonnensystem, wo sie mit der Erde zusammenstoßen konnten.

Die Computersimulationen erlauben es nicht, die Bahnen einzelner Fragmente zu verfolgen. Bottke und Kollegen können aber statistisch berechnen, dass etwa zwei Prozent aller bei der Kollision abgesplitterten großen Bruchstücke im Laufe der 160 Millionen Jahre ins innere Sonnensystem gelangten.

Dadurch erhöhte sich die Einschlagrate auf der Erde langsam und erreichte vor 40 Millionen Jahren ihr Maximum. Dieser Wert liegt nahe am Einschlagzeitpunkt eines etwa zehn Kilometer großen Asteroiden im heutigen Yucatan, Mexiko, der nach Meinung vieler Forscher zum Aussterben der Dinosaurier führte.

Erhöhte Einschlagraten

Geologen haben mehrere Hinweise darauf gefunden, dass es sich bei dem damaligen Killerasteroiden um einen Vertreter des Typs der sogenannten kohligen Chondrite gehandelt hat, dem auch die Baptistina-Familie angehört.

Das macht einen ihrer Vertreter besonders verdächtig. Bottke und Kollegen haben berechnet, dass die Wahrscheinlichkeit dafür, dass ein Vertreter dieser Familie die Dinosaurier ausgelöscht hat, über 90 Prozent beträgt.

Das Team kam darüber hinaus zu dem Schluss, dass auch Venus, Mars und der Mond unter dem Baptistina-Beschuss litten. Eine der Narben kann man mit bloßem Auge sehen: Der helle Krater Tycho auf der Südhalbkugel des Mondes ist mit 70 Prozent Wahrscheinlichkeit auch ein Zeugnis dieser Ära.

Die Forscher haben mit ihrer Analyse einer alten Diskussion unter Planetenforschern neuen Stoff geliefert. Ursprünglich waren diese der Meinung, dass sich die Einschlagrate von Meteoriten in den vergangenen drei Milliarden Jahren kaum verändert habe. Seit einiger Zeit häufen sich aber Hinweise auf episodische Schwankungen, deren Ursache wohl Kollisionen im Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter waren.

Einer der größten Crashs ereignete sich demnach vor 470 Millionen Jahren. Anschließend erhöhte sich die Zahl von winzigen Mikrometeoriten auf der Erde erheblich, wie Forscher in Sedimentablagerungen in Schweden nachweisen konnten. Auch die Anzahl großer Krater scheint nach diesem kosmischen Crash gestiegen zu sein.

Allerdings lässt sich dies auf der Erde wegen der Verwitterung der alten Einschlagnarben schwer nachweisen. Je länger diese Epochen zurückliegen, desto mühsamer und unsicherer wird der Nachweis. Bruce Simonson vom Oberlin College in Ohio hat beispielsweise in 2,5 und 3,4 Milliarden Jahre alten Sedimentschichten eine Anhäufung von glasähnlichen Kügelchen gefunden, wie sie bei schweren Meteoriteneinschlägen entstehen.