Künstlerische Darstellung der Erde mit einem temporären Ringsystem, das aus den Trümmern eines vorbeifliegenden Asteroiden besteht, der von unserem Planeten zerrissen wurde.(Bildnachweis: Oliver Hull/Monash University)
Die Erde könnte vor 466 Millionen Jahren ein Saturn-ähnliches Ringsystem gehabt haben, nachdem sie einen vorbeiziehenden Asteroiden eingefangen und zertrümmert hatte, wie eine neue Studie zeigt.
Der Trümmerring, der wahrscheinlich mehrere Millionen Jahre andauerte, könnte zu einer globalen Abkühlung geführt und sogar zur kältesten Periode auf der Erde in den letzten 500 Millionen Jahren beigetragen haben.
Das geht aus einer neuen Analyse von 21 Kratern auf der ganzen Welt hervor, von denen die Forscher vermuten, dass sie alle durch herabfallende Trümmer eines großen Asteroiden vor 488 Millionen bis 443 Millionen Jahren entstanden sind, einer Epoche in der Erdgeschichte, die als Ordovizium bekannt ist und während der unser Planet eine dramatische Zunahme von Asteroideneinschlägen erlebte.
Ein Team unter der Leitung von Andy Tomkins, Professor für Planetenwissenschaften an der australischen Monash University, nutzte Computermodelle, die zeigen, wie sich die tektonischen Platten unseres Planeten in der Vergangenheit bewegt haben, um herauszufinden, wo sich die Krater befanden, als sie vor über 400 Millionen Jahren entstanden. Das Team fand heraus, dass sich alle Krater auf Kontinenten bildeten, die innerhalb von 30 Grad um den Äquator schwammen, was darauf hindeutet, dass sie durch die herabfallenden Trümmer eines einzigen großen Asteroiden entstanden sind, der nach einem Beinahezusammenstoß mit der Erde zerbrach.
„Unter normalen Umständen können Asteroiden, die auf die Erde treffen, auf jedem beliebigen Breitengrad einschlagen, wie wir an Kratern auf dem Mond, dem Mars und dem Merkur sehen“, schrieb Tomkins in The Conversation. „Es ist also extrem unwahrscheinlich, dass alle 21 Krater aus dieser Zeit in der Nähe des Äquators entstanden sind, wenn sie nicht miteinander verbunden waren.“
Die Kette von Kratern, die sich alle um den Äquator herum befinden, passt zu einem Trümmerring, der die Erde umkreist, sagen Wissenschaftler. Das liegt daran, dass sich solche Ringe typischerweise über dem Äquator von Planeten bilden, wie es bei den Ringen um Saturn, Jupiter, Uranus und Neptun der Fall ist. Die Wahrscheinlichkeit, dass diese Einschlagstellen durch unzusammenhängende, zufällige Asteroideneinschläge entstanden sind, liegt laut der neuen Studie bei 1 zu 25 Millionen.
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Die Forscher schätzen, dass der ringförmige Asteroid etwa 12,5 Kilometer (7,7 Meilen) breit wäre, wenn er ein „Trümmerhaufen“ wäre, oder etwas kleiner, wenn er ein fester Körper wäre. Nachdem er nach der Annäherung an die Erde zerbrochen war, wären seine Fragmente „herumgeschleudert“ worden, bevor sie sich in einem Trümmerring niederließen, der den Erdäquator umkreiste, so Tomkins.
„Im Laufe der Jahrmillionen fiel Material aus diesem Ring nach und nach auf die Erde und verursachte die in den geologischen Aufzeichnungen beobachtete Häufung von Meteoriteneinschlägen“, so Tomkins in einer Erklärung der Universität weiter. „Wir sehen auch, dass Schichten in Sedimentgestein aus dieser Zeit außerordentliche Mengen an Meteoritentrümmern enthalten.“
Das Team fand heraus, dass diese Trümmer, die eine bestimmte Art von Meteoriten darstellen und in Kalksteinablagerungen in ganz Europa, Russland und China reichlich vorhanden sind, einer viel geringeren Weltraumstrahlung ausgesetzt waren als Meteoriten, die heute fallen. Diese Ablagerungen zeigen auch Anzeichen für mehrere Tsunamis während des Ordoviziums, die sich am besten durch ein Szenario erklären lassen, bei dem ein großer, vorbeifliegender Asteroid eingefangen und zerbrochen wird, so die Forscher.
Die neue Studie ist eine „neue und kreative Idee, die einige Beobachtungen erklärt“, so Birger Schmitz von der Universität Lund in Schweden gegenüber New Scientist. „Aber die Daten reichen noch nicht aus, um zu sagen, dass die Erde tatsächlich Ringe hatte.“
Die Suche nach einer gemeinsamen Signatur in bestimmten Asteroidenkörnern in den neu untersuchten Einschlagskratern würde helfen, die Hypothese zu testen, fügte Schmitz hinzu.
Wenn die Erde einen Saturn-ähnlichen Ring um ihren Äquator besäße, hätte dieser Ring das Klima unseres Planeten erheblich beeinflusst, so die neue Studie. Da die Erdachse im Verhältnis zu ihrer Umlaufbahn um die Sonne geneigt ist, hätte der Ring einen Schatten auf Teile der Erdoberfläche geworfen, der möglicherweise eine globale Abkühlung verursacht hätte. Aber die Einzelheiten sind noch unklar, sagen die Forscher.
Die Forscher spekulieren, dass ein solches Ereignis zur dramatischen Abkühlung unseres Planeten vor 465 Millionen Jahren beigetragen haben könnte, die zur kältesten Periode der letzten halben Milliarde Jahre führte, die als Hirnantianische Eiszeit bekannt ist.
„Wir wissen nicht, wie der Ring von der Erde aus ausgesehen hätte oder wie viel Licht er abgeschnitten hätte oder wie viele Trümmer sich im Ring befunden haben müssten, um die Temperatur auf der Erde zu senken“, sagte Tomkins gegenüber New Scientist.
Diese Forschungsarbeit wird in einem am Montag (16. September) in der Zeitschrift Earth and Planetary Science Letters veröffentlichten Artikel beschrieben.
