(Anzeichen für eine alte Impaktstruktur unter der Fränkischen Alb)
Eine Folge von Einschlägen größerer Himmelskörper auf der Erdoberfläche sind Impaktbeben. Gewaltige Mengen von Gestein werden schlagartig verdampft und ausgeschleudert. Die "dünne" Erdkruste schwingt wellenförmig, ähnlich wie ein ins Wasser geworfener Stein kreisförmige Wellen erzeugt.
Auch auf anderen Planeten mit fester Oberfläche sind bei Impakten kräftige Erschütterungen zu erwarten. Verdeckte Verwerfungen und Störzonen können wieder bis an die Oberfläche durchbrechen und zusammenhängende Gesteinspakete versetzt werden.
Möglicherweise werden auch die Sedimentplomben alter überdeckter Impaktkrater so durchgeschaukelt, dass die Ränder aufbrechen und die Füllungen verrutschen.
Es finden sich Anzeichen, dass es auf dem Mars solche Wirkungen gibt!
So heißt es zum Beispiel auch hier, zu Einschlagkratern in Tyrrhena Terra auf dem Mars;
(Quelle: DLR 31. Juli 2007)
"... Im Zentrum des großen Kraters ist ein mehrere hundert Meter hoher Zentralberg erkennbar. Eine solche Struktur entsteht, wenn unmittelbar nach dem Einschlag das oberflächennahe, durch den Einschlag komprimierte Material zurückfedert. Dieses Phänomen beobachtet man auch bei Wassertropfen, die in eine Pfütze fallen:
Der Wasserspiegel federt nach dem Auftreffen des Tropfens an dem Punkt, wo der Tropfen auf die Wasseroberfläche traf, nach oben. Auf kosmische Maßstäbe übertragen, nimmt die nur bis zu einem gewissen Grad elastische Gesteinshülle des Planeten – man spricht auch von der "elastischen" Lithosphäre eines Planeten – bei der hohen Energieumsetzung zum Zeitpunkt des Einschlags kurzfristig fast die Eigenschaften einer Flüssigkeit an. ..."
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Beispiele für Impaktauswirkungen auf dem Mars.
Beispiel 1
Auf dem folgenden Bildausschnitt ist auf der rechten Bildhälfte ein Teil des "jungen" Schmetterlingkraters zu sehen. Links davon ein überlagerter "alter" Krater mit etwa 3 km Durchmesser.
Es scheint, dass die Füllung ein wenig verrutscht ist und die Ränder wieder aufgebrochen sind.
Quelle: Originalbild ButterflyCrater
Beispiel 2
Auch bei dem Krater auf diesem Bild (rechts unten) ist die Füllung durch den großen Impakt (links) offensichtlich erheblich verrutscht.
Beispiel 3
Dieser junge Einschlag (rechts oberhalb der Bildmitte) hat wahrscheinlich den Marsboden so erschüttert, dass die Konturen des etwa gleichgroßen überlagerten Kraters (links unten) wieder sichtbar wurden.
Quelle: Google Mars
Beispiel 4
Den etwa 40 m großen alten überdeckten Krater "Kitty Clyde's Sister" hat der Marsrover Opportunity auf seinem Weg zum Krater Victoria passiert.
Der Krater "Kitty Clyde's Sister" war wahrscheinlich beim "Victoria Impakt" bereits verfüllt und vollständig unter Ablagerungen begraben. Durch den nahen "Victoria-Impakt" wurde ein Impaktbeben ausgelöst, das die Füllung von "Kitty Clyde's Sister" so durchschüttelte, dass der Kraterrand sichtbar wurde.
Original: Mars Reconnaissance Orbiter (MRO); Quelle: Wikipedia Commons
Die hellblauen Linien mit der Bezeichnung Sol 943 zeigen etwa den Blickwinkel der Aufnahme von Opportunity die hier unten zu sehen ist.
Aus der Sicht von Opportunity ist die verfüllte und von Dünen überzogene Impaktstruktur kaum zu erkennen. Am Kraterrand scheint die Füllung von "Kitty Clyde's Sister" etwas höher zu liegen als das übrige Gelände, eine Reliefumkehr. Möglicherweise ist aber auch die Füllung beim "Victoria-Impakt" leicht verrutscht.
Quelle: Opportunity 1N211900421EFF75__P1967L0M1.JPG
Fazit:
Auf dem Mars können Impakte zur Revisualisierung von nahegelegenen verschütteten älteren Impaktstrukturen beitragen.
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Analogie zum Ries-Impakt auf der Erde.
Auf der Erde ist der "Ries-Impakt" ein recht junges und kräftiges Einschlagsereignis gewesen. Das ausgelöste Impaktbeben hat eine sonst nicht erreichte Stärke gehabt und war vielleicht in der Lage Berge zu versetzen. Falls in der Nähe unter Sedimenten begrabene alte Impaktkrater waren, dürften die Füllungen erhebliche Bewegungen mitgemacht und möglicherweise an den Kraterrändern alte Wunden aufgerissen haben.
So heißt es bereits in einem Artikel u.a. zu diesem Thema:
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"Meteoriteneinschlag und Sedimentbildung
Zur Diskussion tertiärer Molasse-Transporte und -ablagerungen nach dem Ries-Impakt
von Manfred Stephan
Studium Integrale Journal
5. Jahrgang / Heft 2 - September 1998
Seite 69 - 83
...
Der Einschlag eines Himmelskörpers entsprechender Masse bewirkt nach Tollmann & Tollmann (1993) u.a. eine Erdbebenkatastrophe ungekannten Ausmaßes, ein sogenanntes Impaktbeben. "Schon ein Impaktor mit 100 Milliarden Tonnen" - das sind nur ein Zehntel der Masse des Endkreide-Boliden - "würde eine 500 bis 2500mal stärkere Bebenwirkung als die stärksten irdischen Beben erzielen" (letztere liegen auf der Richter-Skala bei ca. 9). Dabei kommt es "zu großräumigen Landschaftsveränderungen, weil sich in tektonisch aktiven, unter Spannung stehenden Regionen Schollen der Erdkruste heben oder senken, kippen oder sich verformen" (ebd, 42).
...
Die Geschichte der Ries-Erforschung war - bei zunehmender internationaler Teilnahme und Beachtung - zunächst eher ein "internes", spannendes Sonderthema süddeutscher Geologie (Hölder 1989, 159-163) und höchstens indirekt vom veränderten Wissenschaftsklima abhängig. Allerdings hat Rutte (und z.T. auch Saier und Buchner) viel weitreichendere geologische Folgen an des Ries-Ereignis geknüpft als dies gemeinhin der Fall ist. Damit ist er gewissermaßen im voraus einer Forderung von Tollmann & Tollmann (1993, 64, 209, 260, 264ff.) nachgekommen, tektonische, erosive, sedimentologische und andere Phänomene gezielt auf einen möglichen Zusammenhang mit Impakt-Ereignissen zu untersuchen. Nachdem inzwischen zahlreiche Impaktstrukturen bekannt wurden - Tollmann & Tollmann listeten bereits 1993 116 weltweit entdeckte Krater auf (ebd., 282-285) -, ist davon auszugehen, daß viele geologische Ereignisse mit Einschlägen kosmischer Körper in direktem und indirektem Zusammenhang stehen, und Buchner et al. (1996) und Buchner (1998) forschen bereits gezielt in diese Richtung. Hier tut sich ein weites Feld für neue geologische Fragestellungen auf. Es ist m.E. ein Verdienst Ruttes, gewissermaßen als Pionier solchen (möglichen) Impaktfolgen im Gelände nachgegangen zu sein und sie in der regionalen Erdgeschichte Süddeutschlands und der Nordschweiz zur Diskussion gestellt zu haben.
..."
Quelle: http://www.wort-und-wissen.de/index2.php?artikel=sij52-2
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Dieses bearbeitete Bild zeigt in der Mitte den Ries-Krater als graue Kreisfläche mit hellen Rand und in der linken unteren Ecke das Steinheimer Becken. Auf der rechten Bildseite befindet sich der Naturpark Altmühltal.
Quelle: SRTM-Daten
Hier noch zwei Ausschnitte aus Landsat7 Satellitenbildern von Ries und Altmühl.
Quelle: Landsat
Zwei Bilder der Shuttle Radar Topography Mission (STS-99) zeigen die gleiche Gegend. Der Ries-Krater ist besonders deutlich zu erkennen und im Altmühltal zeigt sich ein dunkles homogenes Oval (Jura Hochfläche) begrenzt von einer helleren Struktur (im Wesentlichen Altmühltal und Thalachtal).
Quelle: SRTM-Daten
Der Ries-Impakt wird sicher nicht nur Auswurfmassen bis zum Altmühltal geschleudert haben, sondern auch das Gestein dort in starke Bewegungen versetzt und Störzonen aufgerissen haben.
Viele bekannte alte Einschlagkrater auf der Erde haben ringförmige Vertiefungen, Flüsse oder Seen im Bereich des ehemaligen Kraterrandes. (Siehe z.B.: Siljan und Manicouagan) Offensichtlich kommt es über Millonen von Jahren zu Erdabsenkungen und Einbrüchen im Randbereich von Impaktkratern. Es ist auch denkbar, dass sich solche Einbrüche über Generationen fortsetzen, weil sie z.B. versalzen und später durch Auslaugung neue Einbrüche verursachen. (Siehe hierzu auch weiter unten: "Monstercenotes, - Dolinen über dem Kraterrand" Chicxulub-Krater) Solche fortgesetzten Brüche bleiben über lange Zeiträume Schwachstellen in der Erdoberfläche, die bei Erdbeben wie Sollbruchstellen wirken und immer wieder aufreißen können.
Heute fließt zwischen Treuchtlingen und Kinding auf der südlichen Seite die Altmühl. Auf der nörlichen Seite bei Thalmässing fließt die Thalach ebenfalls in Richtung Kinding und Altmühl.
Diese Ansicht zeigt den Blick von Kinding in Richtung Nördlinger Ries.
Quelle: Google Earth
Die Fränkische Alb zu der auch das Altmühltal gehört besteht aus 150 MA altes Jurakalken. In diesem Karstgebiet kam und kommt es zu Auswaschungen und Bildung von Dolinen und Trockentälern.
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Monstercenotes, - Dolinen über dem Kraterrand.
So heißt es zur Entstehung von Dolinen u.a. unter dieser Adresse:
Eine kurze Geschichte der Frankenalb
Doline..."Aus mehreren, einst selbständigen Dolinen können große Formen ("Uvalas") zusammenwachsen. Die Dolinen entstehen in verkarstungsfähigen Gesteinen vor allem dort, wo etwas leichter verwitterbare dünnbankige Kalke vorliegen, und zwar an den Stellen, an denen das Niederschlagswasser bevorzugt in den Untergrund eindringen kann, so vor allem über den Kreuzungspunkten von Gesteinsklüften und in Störungszonen. Zur Bildung von Dolinen müssen zuerst große Kalkmengen gelöst werden; weil hierzu viel Wasser nötig ist, haben sie in der Regel ein großes oberirdisches Wassereinzugsgebiet."...
Dolinenartige Karstlöcher gibt es auch auf der mexikanischen Halbinsel Yucatán. Hier ist der 65 MA alte Chicxulub Krater unter fast 1000 m mächtigen Kalksteinsedimenten begraben.
So heißt es in der Wikipedia unter dem Stichwort:
Cenote
"Cenoten sind schachtartige Kalksteinlöcher, die durch den Einsturz von Höhlen entstanden und mit Süßwasser gefüllt sind. Der Begriff stammt von den Maya der mexikanischen Halbinsel Yucatán, wo es mehr als 3000 Cenoten gibt. Cenoten entstehen in Karstgebieten. Durch die Auflösung des Kalkgesteins bilden sich Höhlen und unterirdische Wasserläufe. Brechen die Decken dieser Höhlen ein, kommt es zur Entstehung von Einsturzdolinen, die bis zum Grundwasser reichen, oder sich mit Regenwasser füllen können. Heute ist bekannt, dass viele der Cenoten auf Yucatán mit dem vermutlich größten zusammenhängenden Höhlensystem der Welt in Verbindung stehen, das sich unter dem Boden der Halbinsel über eine Gesamtlänge von 133 Kilometern erstreckt. Die Gesamtlänge aller Höhlensysteme ist jedoch sehr viel größer. Bei der Erforschung wurden und werden die Cenoten als Einstiegslöcher für die Forscher genutzt. Daher betrachteten die Maya sie nicht zu Unrecht als Eingänge zur Unterwelt und nutzten sie als religiöse Opferstätten. Man nimmt an, dass dieses Höhlensystem, das zum größten Teil unter Wasser steht, der Grund für die Entwicklung der Maya-Zivilisation besonders im nordwestlichen Teil von Yucatán war. Die Maya nutzten die Cenoten als Brunnen, sie dienten damit der Wasserversorgung, die in nahezu allen anderen Hochkulturen durch große überirdische Flüsse erfolgte, wie Nil, Euphrat oder Ganges. Deswegen bezeichnen einige Forscher das Höhlensystem auch als „großen Strom der Maya“. Auch die trotz langanhaltender Dürreperioden dichte Bewaldung von Yucatán wird auf die unterirdische Speisung aus den Höhlen zurückgeführt. Während der Regenzeit fließen die Wassermassen in die unterirdischen Höhlen ab. Das Süßwasser des Regens lagert sich dann innerhalb der Höhlengänge auf dem Salzwasser ab, so dass beides nebeneinander existiert, sich aber nicht vermischt. Die Cenoten bilden während der Trockenzeit in Yucatán oft die einzigen Wasserstellen und sind dementsprechend von einer vielfältigen Fauna bewohnt. Im Nordwesten von Yucatán folgen die wasserführenden Schichten und damit die Höhlen den durch den Einschlag des Chicxulub-Meteoriten verursachten Brüchen und Verwerfungen. Der damit verbundene halbkreisförmige Ring von Cenoten bildet den ansonsten längst verschütteten Kraterrand auch heute noch eindrucksvoll nach. Diese Cenoten werden auch Monstercenotes genannt und können mehr als 150 m tief sein."
Quelle: ZDF "Leben nach der Katastrophe" Sendung vom 27.01.2008
Auch um den Bereich des Altmühltales gibt es einige Störungszonen, wie auf dem Kartenausschnitt hier unten zu sehen.
Quelle: Originalkarte
Gab es vor etwa 150 MA im Altmühltal eine ähnliche Situation wie heute auf Yucatán?
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Impakte und Impaktstrukturen!
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Experimentierfelder der Evolution?
Große Impakte haben eine Sonderstellung in der geologischen Entwicklung der Erde. Sie verändern eine evolutionär gewachsene Landschaft revolutionär. Artensterben kann die Folge sein, aber schlagartig entsteht auch eine Millionen von Jahren anhaltende lokale Sonderstellung eines begrenzten Gebietes. Die besonderen Lebensbedingungen fördern und ermöglichen spezialisierte Lebensformen, ja es kann vielleicht zur Entwicklung von endemischen Arten führen.
(Stichworte:Steinheimer Becken, Süßwasserschnecke Gyraulus, Hilgendorf, Darwins Evolutionstheorie)
Das Auffinden einer prähistorischen Lebensform nur in einem begrenzten Gebiet, könnte daher auf einen alten Impaktkrater hinweisen.
Deshalb könnten Impaktstrukturen als Experimentierfelder der Evolution angesehen werden und damit eine bisher unerkannte Bedeutung für die Entwicklung von Arten haben.
Der Urvogel Archaeopteryx konnte bisher nur im engeren Umfeld des Altmühltales nachgewiesen werden. War dort ein besonderes Biotop vorhanden, das die Entstehung einer endemischen Art ermöglicht hat?
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Schlußbemerkung
Alfred Wegener ist vor allem bekannt als Polarforscher und Entdecker der Kontinentaldrift.
"Wenig bekannt sind Wegeners Arbeiten auf dem Gebiet der Impaktforschung.
Nach systematischen Experimenten mit Mörtelklumpen, die er auf Zementpulver fallen ließ, vertrat er die Meinung, die Mondkrater seien hauptsächlich von Meteoriten erzeugt worden. Mit dieser Ansicht war er ebenfalls seiner Zeit voraus. Schon 1921 prognostizierte er, dass man in Zukunft noch viele Meteoritenkrater auch auf der Erde nachweisen würde."
(Quelle: Wikipedia)
Auch wenn die Morphologie auf der Erde noch nicht als Nachweis eines Impakt gilt, so spricht doch einiges dafür, dass auch tief unter dem Altmühltal ein alter Meteoritenkrater verborgen liegen könnte.
Karl Hovekamp 12.10.2006
Update: 28.10.2006
Ergänzung; (DLR 31. Juli 2007): 30.08.2007
Überarbeitung 27.09.2008