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Neue Erkenntnisse auch für Marskrater wichtig
Redaktion
/ Pressemitteilung der Universität Göttingen
astronews.com
13. April 2021
Forschende haben im Nördlinger Ries eine Vulkanasche-Schicht nachweisen können,
die dort eigentlich nicht erwartet worden war. Zudem stellte sich heraus, dass
sich der Untergrund des Kraters langfristig senkt. Nach Ansicht der beteiligten
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler könnte dies auch für die Erkundung von
Kratern auf dem Mars von Bedeutung sein.
Die Vulkanasche, ein sehr leichtes Gestein,
zeichnet sich durch stickstoffreiche
Silikatminerale (weiß) und dunkle
Glimmerkristalle aus. Foto:
Gernot Arp, Universität Göttingen [Großansicht] |
Das knapp 15 Millionen Jahre alte Nördlinger Ries mit seinen Seeablagerungen
ist ein sedimentgefüllter Einschlagkrater. Er ist vom Aufbau vergleichbar mit
den Kratern, die derzeit auf dem Mars erkundet werden. Neben verschiedenen
anderen Ablagerungen am Beckenrand bilden vor allem geschichtete Tonablagerungen
die Kraterbeckenfüllung im Ries. Ein Forschungsteam unter Leitung der
Universität Göttingen hat nun überraschend eine Vulkanasche-Schicht in dem
Krater nachgewiesen. Zudem konnte das Team zeigen, dass sich der Untergrund des
Kraters langfristig senkt, was wichtige Erkenntnisse für die Erkundung von
Marskratern mit sich bringt.
Bisher ging man davon aus, dass sich diese Ablagerungen auf einem
stabilen Kraterboden abgesetzt haben. Gleiches wird für Kraterablagerungen auf
dem Mars angenommen, auch wenn sich dort immer wieder muldenförmige Lagerungen
finden, deren Schichten sich an der Oberfläche als ringförmige Strukturen
abbilden. Ein genaues Verständnis der Lagerungsverhältnisse und der zeitlichen
Wechselbeziehungen der Abfolgen ist jedoch wichtig, um die chemische Entwicklung
eines Kratersees und seine Lebensmöglichkeiten zu rekonstruieren.
Erstmals konnten die Forscherinnen und Forscher nun im Ries eine
Vulkanasche-Schicht in den Seesedimenten der 330 Meter mächtigen Kraterfüllung
nachweisen. "Das ist überraschend, da vulkanische Gesteine hier nicht mehr
erwartet wurden, seitdem das kreisrunde Becken als Asteroidenkrater
identifiziert wurde", sagt Erstautor Prof. Dr. Gernot Arp vom
Geowissenschaftlichen Zentrum der Universität Göttingen. "Eingeweht wurde die
Asche von einem Vulkankomplex 760 Kilometer weiter östlich in Ungarn. Das Alter
der Asche konnte auf 14,2 Millionen Jahre datiert werden", ergänzt sein Kollege
István Dunkl.
Die Asche, inzwischen umgewandelt in stickstoffreiche Silikatminerale, zeigt
eine überraschend stark "durchhängende" Lagerung: Am Beckenrand ist sie an der
derzeitigen Geländeoberfläche zu finden, während sie im Beckenzentrum in etwa
220 Metern Tiefe zum Liegen kommt. Eine nachfolgende systematische Auswertung
von Bohrungen und geologischen Kartierungen belegt nun auch für die
Ries-Kraterfüllung eine ringförmige Anordnung der zu Tage tretenden Schichten,
mit den ältesten Ablagerungen am Rand und den jüngsten im Zentrum.
Berechnungen zeigen, dass diese Lagerung nicht allein dadurch erklärt werden
kann, dass sich die unterlagernden Seeablagerungen absetzen. Vielmehr ist eine
zusätzliche Absenkung um etwa 135 Meter nötig. Diese lässt sich nur durch
Setzungserscheinungen des kilometertief zerrütteten Krateruntergrundes erklären.
Während die genauen Mechanismen einer Kraterbodenabsenkung noch erforscht werden
müssen, kann bereits eine einfache Modellrechnung zeigen, dass eine Absenkung in
der genannten Größe durch Setzungserscheinungen der zerrütteten
Untergrundgesteine grundsätzlich möglich ist.
Damit lassen sich nun auch Schichtverstellungen in Kraterfüllungen auf dem
Mars besser erklären, zumindest für Krater, welche eine enge zeitliche Abfolge
von Kraterbildung und anschließender Wasserfüllung mit Sedimentation aufweisen.
Die Studie wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördert. Neben
Geobiologen und Sedimentologen der Universität Göttingen waren auch das
Bayerische Landesamt für Umwelt sowie die US-amerikanische Brown University
beteiligt.
Die Ergebnisse der Studie sind in der Fachzeitschrift Journal of
Geophysical Research Planets erschienen.
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