Über einen Teil der Atacama-Wüste in Chile verstreut liegen verdrehte Brocken aus schwarzem und grünem Glas. Wie das Glas dort landete, verstreut über einen 75 Kilometer langen Korridor, war ein Rätsel.
Nun zeigen Analysen von Weltraumstaub im Glas, dass sich das Glas wahrscheinlich gebildet hat, als ein Komet oder seine Überreste vor 12.000 Jahren über der Wüste explodierten, berichten Forscher am 2. November in Geologie.
Dieser Korridor ist der bisher beste Beweis für einen Kometeneinschlagsort auf der Erde, sagt Peter Schultz, ein planetarischer Geologe an der Brown University in Providence, RI .
Es gibt nur etwa 190 bekannte Einschlagskrater auf der Erde (SN: 18.12.18). Fallende Weltraumfelsen haben diese Stätten ausgehöhlt, aber es ist nicht bekannt, dass sie von einem Kometen geschaffen wurden. Das liegt daran, dass Kometen, die hauptsächlich aus Eis und etwas Gestein bestehen, dazu neigen, zu explodieren, bevor sie den Boden erreichen, ein Schicksal, das sie mit einigen kleinen Asteroiden teilen. Diese feurigen Ereignisse – bekannt als Airbursts – sind dramatisch und erzeugen enorme Hitze und starke Winde. Die Auswirkungen sind jedoch vorübergehend und hinterlassen oft keine bleibenden Spuren wie Krater.
Das gilt insbesondere in nassen Umgebungen. Im Jahr 1908 machte ein Luftausbruch eines Asteroiden oder Kometen über einem abgelegenen Teil Russlands Bäume platt und erzeugte eine Schockwelle, die Hunderte von Kilometern entfernt Menschen von den Füßen riss. Seitdem sind die Bäume über dem Ort der heutigen Tunguska-Explosion nachgewachsen und hinterlassen nur einen Sumpf (SN: 05.06.08). „Wenn es nicht beobachtet worden wäre, würde niemand wissen, dass es passiert ist“, sagt Mark Boslough, ein Physiker an der University of New Mexico in Albuquerque, der nicht an der neuen Forschung beteiligt war.
Die Atacama, die trockenste Wüste der Welt, ist besser geeignet, um Einschlagstellen zu erhalten. Und es ist voller Sand – dem Rohstoff für die Glasherstellung, der sich bildet, wenn Sand auf hohe Temperaturen erhitzt wird. Wärme aus vulkanischer Aktivität ist für fast das gesamte natürlich gewonnene Glas auf der Erde verantwortlich.
Der Glaskorridor der Wüste ist jedoch Kilometer vom nächsten Vulkan entfernt, was darauf hindeutet, dass sich das Glas bei einer anderen Art von Erwärmungsereignis gebildet hat, beispielsweise bei einem Airburst. Aber die Radiokarbon-Datierung alter Pflanzen im Boden um das Glas herum schien darauf hinzudeuten, dass sich die Stücke nicht alle gleichzeitig bildeten. Da Airbursts selten zweimal an derselben Stelle auftreten, führten die Beweise dazu, dass einige Forscher vermuten, dass sich das Glas während mehrerer massiver Grasbrände gebildet hat.
Diese Idee, sagt Schultz, „kam uns wirklich seltsam vor, weil es einfach nicht genug Gras für Brände gab“, sogar vor langer Zeit, als die Gegend wahrscheinlich mehr Grün hatte als heute. Nachdem er einen Teil des Glases untersucht hatte, stellten er und seine Kollegen fest, dass es sich bei Temperaturen von über 1700° Celsius gebildet hatte – viel heißer als Grasfeuer.
Darüber hinaus entdeckte das Team eingebettet in Glasverbindungen, die in Kometen gefunden wurden, die während der Stardust-Mission der NASA, aber fast nie in Asteroiden (SN: 07.01.04). Dieser Weltraumstaub kann nur dann in das Glas gelangen, wenn ein sehr alter Weltraumschrott, wie ein Komet, in dem Moment explodierte, in dem sich das Glas bildete, sagen die Forscher.
„Es ist ziemlich klar, dass dies eine Auswirkung hat“, sagt Boslough. “Und in diesem Fall gibt es keine Beweise für einen Krater, also war dieses Ereignis ein reiner Airburst.”
Ein Airburst würde auch erklären, warum das Glas verdreht erscheint. „Es war klar, dass das Glas herumgeworfen und gerollt worden war. Es wurde im Grunde wie Brot geknetet“, sagt Schultz. Grasbrände können den Boden schmelzen, aber sie schleudern ihn selten herum. Wie bei Tunguska erzeugte der Airburst wahrscheinlich starke Winde, die das Glas bei seiner Bildung schleuderten und das gefaltete Aussehen erzeugten.
Die Gewalt des Aufpralls hätte Glas weit über die Wüste und auf verschiedene Sedimentschichten gestreut. Da sich diese Schichten zu unterschiedlichen Zeiten gebildet haben, kann dies die Illusion erzeugt haben, dass das Glas während mehrerer Ereignisse erstellt wurde. Anhand der Datierung von Pflanzen, die in direkten Kontakt mit dem Glas kamen, konnten die Forscher das Datum des wahrscheinlichen Kometeneinschlags auf etwa 12.000 Jahre zurückverfolgen.
Dieser Zeitpunkt platziert das Ereignis etwa 800 Jahre nach einer mysteriösen Periode schneller Abkühlung, bekannt als die Jüngeren Dryas, die mit dem Aussterben vieler großer Tiere zusammenfiel. Einige Wissenschaftler haben vorgeschlagen, dass ein Komet, der über der nördlichen Hemisphäre explodiert, eine Reihe von Ereignissen auslöste, die zu den kalten Bedingungen führten, obwohl die Idee umstritten ist (SN: 26.06.18).
Der Zeitpunkt des Atacama-Kometeneinschlags zeigt, dass er nicht mit dem Younger Dryas-Ereignis zusammenhängt, sagt Schultz, aber die Entdeckung bildet die Grundlage für die Identifizierung anderer potenzieller Kometenstandorte auf der Erde.
Selbst ohne eine Verbindung zu den Jüngeren Dryas hätte der Atacama-Einschlag bei jedem, der ihn gesehen hat, einen starken Eindruck hinterlassen. Archäologische Beweise deuten darauf hin, dass zu dieser Zeit Menschen in der Gegend lebten und daher den Luftstoß erlebt haben könnten (SN: 30.11.15). „Es schien, als stünde der gesamte Horizont in Flammen“, sagt Schultz. “Wenn du vorher nicht religiös warst, würdest du es nachher tun.”