Antiker explodierender Komet wahrscheinlich Quelle riesiger gläserner Felsflecken in der chilenischen Wüste

Die Hitze eines Kometen, der knapp über dem Boden explodiert, hat den sandigen Boden zu 75 Kilometer langen Glasflächen verschmolzen, wie eine von Forschern der Brown University geleitete Studie ergab.

Vor etwa 12.000 Jahren verbrannte etwas einen weiten Streifen der Atacama-Wüste in Chile mit einer so starken Hitze, dass der sandige Boden in weitläufige Silikatglasplatten verwandelt wurde. Nun ist ein Forschungsteam, das die Verteilung und Zusammensetzung dieser Gläser untersucht, zu einem Schluss gekommen, was das Inferno verursacht hat.

In einer in der Zeitschrift veröffentlichten Studie Geologie, zeigen Forscher, dass Proben des Wüstenglases winzige Fragmente mit Mineralien enthalten, die häufig in Gesteinen außerirdischen Ursprungs vorkommen. Diese Mineralien stimmen sehr gut mit der Zusammensetzung des Materials überein, das auf die Erde zurückgeführt wird NASA‘s Stardust-Mission, bei der die Partikel eines Kometen namens Wild 2 abgetastet wurden. Das Team kommt zu dem Schluss, dass diese Mineralansammlungen wahrscheinlich die Überreste eines außerirdischen Objekts sind – höchstwahrscheinlich eines Kometen mit einer ähnlichen Zusammensetzung wie Wild 2 – das nach der Explosion herabströmte die die sandige Oberfläche darunter geschmolzen hat.

Auf einem 75 Kilometer langen Korridor in der Atacama-Wüste im Norden Chiles sind Ablagerungen von dunklem Silikatglas verstreut. Neue Forschungen zeigen, dass diese Gläser wahrscheinlich durch die Hitze eines alten Kometen entstanden sind, der über der Oberfläche explodiert. Bildnachweis: PH Schultz/Brown University

„Dies ist das erste Mal, dass wir klare Beweise für Gläser auf der Erde haben, die durch die Wärmestrahlung und Winde eines knapp über der Oberfläche explodierenden Feuerballs erzeugt wurden“, sagte Pete Schultz, emeritierter Professor am Department of Earth, Environmental and Planetary der Brown University Wissenschaften. „Eine so dramatische Wirkung auf ein so großes Gebiet zu haben, war eine wirklich massive Explosion. Viele von uns haben Bolide-Feuerbälle über den Himmel streifen sehen, aber das sind im Vergleich dazu winzige Flecken.“

Die Gläser konzentrieren sich auf Flecken in der Atacama-Wüste östlich von Pampa del Tamarugal, einem Plateau im Norden Chiles, das zwischen den Anden im Osten und der chilenischen Küstenkette im Westen liegt. Innerhalb eines etwa 75 Kilometer langen Korridors treten Felder aus dunkelgrünem oder schwarzem Glas auf. Es gibt keine Beweise dafür, dass die Gläser durch vulkanische Aktivität entstanden sein könnten, sagt Schultz, daher war ihr Ursprung ein Rätsel.

Einige Forscher haben postuliert, dass das Glas von alten Grasbränden stammt, da die Region nicht immer Wüste war. Während des Pleistozäns gab es Oasen mit Bäumen und grasbewachsenen Feuchtgebieten, die von Flüssen geschaffen wurden, die sich von Bergen nach Osten erstrecken, und es wird vermutet, dass weit verbreitete Feuer heiß genug gebrannt haben, um den sandigen Boden zu großen Glasplatten zu schmelzen.

Die Analyse der Glasproben ergab eine Mineralogie, die mit einem kometenhaften Ursprung übereinstimmte. Bildnachweis: PH Schultz/Brown University

Aber die Menge des vorhandenen Glases zusammen mit mehreren wichtigen physikalischen Eigenschaften machen einfache Brände zu einem unmöglichen Entstehungsmechanismus, so die neue Forschung. Die Gläser zeigen, dass sie noch in geschmolzener Form verdreht, gefaltet, gerollt und sogar geworfen wurden. Das stimmt mit einer großen ankommenden Meteor- und Airburst-Explosion überein, die von Tornado-Winden begleitet worden wäre. Die Mineralogie des Glases wirft weitere ernsthafte Zweifel an der Grasfeuer-Idee auf, sagt Schultz. Zusammen mit Forschern des Fernbank Science Center in Georgia, der chilenischen Universidad Santo Tomás und des Chilenischen Geologie- und Bergbaudienstes führten Schultz und Kollegen eine detaillierte chemische Analyse von Dutzenden von Proben durch, die aus Glasvorkommen in der gesamten Region entnommen wurden.

Die Analyse ergab Mineralien namens Zirkone, die sich thermisch zersetzt hatten, um Baddeleyit zu bilden. Dieser Mineralübergang findet typischerweise bei Temperaturen über 3.000 Grad statt Fahrenheit – viel heißer als das, was durch Grasbrände erzeugt werden könnte, sagt Schultz.

Die Analyse ergab auch Ansammlungen exotischer Mineralien, die nur in Meteoriten und anderen außerirdischen Gesteinen gefunden wurden, sagen die Forscher. Spezifische Mineralien wie Cubanit, Troilit und kalzium-Aluminium-reiche Einschlüsse stimmten mit Mineralsignaturen von Kometenproben überein, die bei der Stardust-Mission der NASA gewonnen wurden.

“Diese Mineralien sagen uns, dass dieses Objekt alle Markierungen eines Kometen aufweist”, sagte Scott Harris, ein planetarischer Geologe am Fernbank Science Center und Mitautor der Studie. „Die gleiche Mineralogie zu haben, die wir in den Stardust-Proben in diesen Gläsern gesehen haben, ist ein wirklich starker Beweis dafür, dass das, was wir sehen, das Ergebnis eines Kometen-Airbursts ist.“

Es muss noch mehr Arbeit geleistet werden, um das genaue Alter des Glases festzustellen, das genau bestimmen würde, wann das Ereignis stattfand, sagt Schultz. Aber die vorläufige Datierung stellt die Auswirkungen in die Zeit, als große Säugetiere aus der Region verschwanden.

„Es ist noch zu früh, um zu sagen, ob es einen kausalen Zusammenhang gab oder nicht, aber was wir sagen können, ist, dass dieses Ereignis ungefähr zur gleichen Zeit stattfand, als wir dachten, dass die Megafauna verschwand, was faszinierend ist“, sagte Schultz. „Es besteht auch die Möglichkeit, dass dies tatsächlich von frühen Einwohnern beobachtet wurde, die gerade in der Region angekommen waren. Es wäre eine ziemliche Show gewesen.“

Schultz und sein Team hoffen, dass weitere Forschung dazu beitragen kann, das Timing einzuschränken und Aufschluss über die Größe des Impaktors zu geben. Vorerst hofft Schultz, dass diese Studie Forschern helfen kann, ähnliche Explosionsorte an anderen Orten zu identifizieren und das potenzielle Risiko solcher Ereignisse aufzudecken.

„Es mag viele dieser Explosionsnarben da draußen geben, aber bis jetzt haben wir nicht genug Beweise, um uns glauben zu lassen, dass sie wirklich mit Airburst-Ereignissen zusammenhängen“, sagte Schultz. „Ich denke, diese Website bietet eine Vorlage, um unsere Wirkungsmodelle zu verfeinern und ähnliche Websites an anderer Stelle zu identifizieren.“

Referenz: „Weitverbreitete Gläser, die von kometenhaften Feuerbällen während des späten Pleistozäns in der Atacama-Wüste, Chile erzeugt werden“ von Peter H. Schultz, R. Scott Harris, Sebastián Perroud, Nicolas Blanco und Andrew J. Tomlinson, 2. November 2021, Geologie.
DOI: 10.1130/G49426.1

Andere Autoren der Studie waren Sebastian Perroud, Nicolas Blanco und Andrew Tomlinson.