Süddeutsche Zeitung

Mondkrater:Kosmischer Kugelhagel

Während der Mondfinsternis vor wenigen Tagen schlug offenbar gerade ein Meteorit ein. Forscher haben nun ermittelt, wie häufig das Bombardement aus dem All Erde und Mond trifft.

Wie häufig schlagen große Meteoriten auf der Erde ein? Doch eher selten, zumindest gemessen an der Lebensspanne eines Menschen. Aber blickt man auf den Mond, ist klar: Längerfristig sind Kollisionen mit kleineren Himmelskörpern keineswegs unüblich. Den sichtbaren Beweis dafür erbrachte die Mondfinsternis, die in der Nacht auf Montag in weiten Teilen Amerikas und Europas zu sehen war. Während viele Augen und Teleskope auf den blutrot angeleuchteten Mond gerichtet waren, blitzte es auf seiner Oberfläche für einen Augenblick weiß auf. Mittlerweile sind viele Astronomen sicher, dass es sich bei dem Lichtblitz um den Aufprall eines Meteoriten gehandelt hat - der erste beobachtete Einschlag während einer Mondfinsternis überhaupt.

Wie intensiv ist das Bombardement also? Amerikanische und kanadische Forscher meinen jetzt herausgefunden zu haben, dass der kosmische Beschuss vor knapp 300 Millionen Jahren plötzlich häufiger geworden ist. Das folgern sie im Wissenschaftsjournal Science aus der Untersuchung von Einschlagskratern auf Mond und Erde. In der Fachwelt löst diese Behauptung allerdings Streit aus.

Grundlage der Studie eines Teams um Sara Mazrouei von der Universität Toronto ist eine neue Methode zur Altersbestimmung von Einschlagkratern auf dem Mond. Dort prallen alle paar Tage Gesteinsbrocken von der Größe einer Waschmaschine auf die Oberfläche, sehr viel häufiger zudem sogenannte Mikrometeoriten, nicht größer als Rollsplit. Der Brocken, der während der Mondfinsternis einschlug, könnte etwa die Größe eines Fußballs gehabt haben. Zusammen mit der Strahlung des Sonnenwindes zermahlt diese Dauerberieselung den Mondboden. Dieser kühlt dadurch in den Nachtphasen schneller ab als große Gesteinsblöcke - so wie der Sand an Stränden auf der Erde ist die Wärmekapazität des "Mondstaubs" geringer als die von massivem Fels.

Vor 300 Millionen Jahren soll sich die Einschlagrate mehr als verdoppelt haben

Der Einschlag eines Asteroiden wirbelt allerdings größere Gesteinsbrocken aus dem Untergrund auf, die sich am Krater ablagern und erst mit der Zeit zermahlen werden. Dadurch speichert der grobkörnigere Rand junger Krater Wärme besser als die Umrandung älterer Krater. Indem Mazroueis Team die Wärmekapazität des Mondstaubs in der Umgebung von Einschlagsstellen untersuchte, konnten die Forscher auf das Alter der Einschlagsspuren schließen. Mithilfe von Infrarotkameras an Bord der Nasa-Raumsonde "Lunar Reconaissance Orbiter" vermaßen sie 111 Krater auf dem Mond. Das Alter von neun dieser Einschlagstellen war bekannt, da Apollo-Astronauten Gesteinsproben zur Erde gebracht hatten. Dadurch konnten die Forscher um Mazrouei das Alter der restlichen Krater berechnen. Sie folgern, dass die Häufigkeit von Einschlägen vor ungefähr 290 Millionen Jahren auf das Zweieinhalbfache der früheren Rate angestiegen ist. Eine mögliche Erklärung hierfür wäre, dass damals ein großer Asteroid im Sonnensystem zerborsten war, dessen Bruchstücke in der Folge vermehrt auf Mond und Erde einschlugen.

Der Geophysiker und Erosionsexperte Stefan Hergarten von der Universität Freiburg hält die Hypothese einer sprunghaften Steigerung der Einschlagsrate hingegen für ein "Kartenhaus". Er hat die Originaldaten der Studie untersucht und bezweifelt aufgrund der geringen Zahl der Krater mit bekanntem Alter, dass sich ein derart weitreichender Schluss ziehen lässt. Möglicherweise sei das Alter der übrigen Einschlagsstellen falsch ermittelt worden. "Ich habe den starken Verdacht, dass der beschriebene Effekt verschwindet, sollte der Zusammenhang zwischen dem Alter des Kraters und der Wärmekapazität doch etwas anders sein als angenommen", sagt Hergarten.

Weil der Abstand zwischen Erde und Mond auf astronomischen Maßstäben gering ist, sind beide Himmelskörper etwa dem gleichen "Bombardement" durch Asteroiden ausgesetzt gewesen. Daher lassen sich aus der Geschichte der Einschläge auf dem Mond Rückschlüsse auf die Situation auf der Erde ziehen. Es müsste also auch hier einen sprunghaften Anstieg gegeben haben. Um dies direkt zu untersuchen, untersuchten Mazrouei und Kollegen auch das Alter von Einschlagslöchern auf der Erde. Hierfür wurden bereits erprobte Methoden verwendet, die vor allem auf den radioaktiven Eigenschaften des Gesteins beruhen. Das Ergebnis sei das gleiche wie für die Mondkrater, heißt es in der Studie: Die Daten ließen sich am einfachsten erklären, wenn man annimmt, dass die Rate der Einschläge vor etwa 290 Millionen Jahren sprunghaft angestiegen ist.

Auf der Erde gibt es kaum Krater, die älter als 650 Millionen Jahre sind

Der Vergleich der Zahl von Einschlagskratern auf Erde und Mond ist allerdings kompliziert. Auf der Erde sind die meisten Krater durch Erosion verschwunden. Dieser Effekt jedoch, glaubt Stefan Hergarten, wurde in der Originalstudie zu wenig berücksichtigt, da darin eine extrem geringe Erosionsrate angenommen werde. Mit Kollegen der Universität Freiburg kommt er zu dem Schluss, dass die irdischen Krater ohne einen sprunghaften Anstieg der Einschlagsrate erklärbar sind. Dass es weniger alte Krater gebe, liege demnach nicht daran, dass früher weniger Asteroide die Erde erreicht hätten, sondern dass deren Spuren mit der Zeit verschwunden seien. Dies entspreche auch der bisher gängigen Lehrmeinung.

Ein weiterer Befund der neuen Studie gibt Rätsel auf: Auf der Erde gibt es fast keine Krater, die älter als 650 Millionen Jahre sind. Das ist weder durch Erosion, noch durch eine Änderung der Einschlagsrate zu erklären. Die Autoren um Mazrouei spekulieren, dass die Spuren aus der Zeit davor von einer fast vollständigen Vereisung der Erde vernichtet wurden. Diese Annahme ist als Schneball-Erde-Hypothese bekannt. Auch sie ist allerdungs unter Geologen umstritten.

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