Dazu gehören spektakuläre Katastrophen, die zum Entstehen des Mondes oder zum Aussterben der Dinosaurier geführt haben, ebenso wie zahlreiche kleine Ereignisse, die fast täglich und ohne gravierende Folgen auftreten.


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Künstlerische Darstellung des Einschlags eines großen Asteroiden mit 1.000 km Durchmesser auf die Erde

© Wikipedia: Don Davis, 1991



Ein Impakt oder Einschlag bezeichnet die Kollision zweier Himmelskörper mit sehr hoher Geschwindigkeit. Zahlreiche Einschläge von Kleinkörpern (Meteoroide, Asteroiden und Kometen) sind auf der Erde, dem Mond und anderen Himmelskörpern belegt. Auf dem Festland bildet sich ein Einschlagkrater (Impaktkrater). Die Gesteinsreste des eingeschlagenen Kleinkörpers sind die Meteorite.

Die ca. 4,6 Milliarden Jahre alte Erdgeschichte ist wesentlich durch Einwirkung von Meteoriteneinschlägen geprägt. Die Entstehung der Erde und ihrer heutigen Gestalt ist ohne die anfänglichen Kollisionen mit Asteroiden jeder Größe nicht denkbar, denn diese Ereignisse sorgten nicht nur möglicherweise für die Herkunft des irdischen Wassers in Form der Ozeane, sondern könnten bis vor etwa 3,9 Milliarden Jahren – durch das hypothetische „Late Heavy Bombardement“ – auch die Bildung einer stabilen Erdkruste verhindert haben.

Ein Großteil der Materie des Sonnensystems wurde bereits in dieser Frühzeit durch die Gravitation der Erde und der anderen Planeten eingefangen. Jährlich fallen jedoch noch etwa 20.000 Meteorite zur Erde, meist ohne in der Landschaft deutliche Spuren zu hinterlassen. Die von den größten Impaktoren ausgelösten Naturkatastrophen der Vergangenheit lassen sich oft nur noch indirekt, zum Beispiel durch ein von ihnen ausgelöstes Massenaussterben oder einen globalen Klimawandel nachweisen, da auf der Erde – anders als beispielsweise auf dem Mond – die Erosionswirkung von Wind und Wasser die eigentlichen Impaktkrater innerhalb geologisch kurzer Zeiträume wieder abträgt.

Eine weitere Nachweismethode besteht in der geochemischen und mineralogischen Untersuchung entsprechender Gesteinsschichten und des darin eingebundenen Meteorstaubs. Da sich die typischen Minerale aufgrund der großen Energiemengen, die ein Impakt freisetzt, weiträumig über Landflächen und Ozeanböden verteilten, sind diese Spuren oftmals der einzige Hinweis auf einen stattgefundenen Einschlag, während der eigentliche Krater bereits abgetragen oder von Sedimenten bedeckt wurde.

Impaktereignisse können zu Massenaussterben führen. Die Evolution hat mit dem Menschen eine Art hervorgebracht, die das Potential hat, in absehbarer Zeit Bedrohungen wie Impaktereignisse abzuwehren, die solche Massenaussterben verursachen können. So wurden bereits entsprechende Forschungsprogramme gestartet. Mögliche Abwehrmethoden sind dabei:
  • Langsame Ablenkung via Reflektoren.
  • Langsame Ablenkung via Schwerkraft.
  • Impulsartige Ablenkung via „Impaktoren“.
  • Sprengung des Asteroiden.
  • Ablenkung per Nuklearexplosion.
[1]
Ein Einschlagkrater, auch Impaktkrater genannt, ist eine zumeist annähernd kreisförmige Senke auf der Oberfläche eines erdähnlichen Planeten oder eines ähnlich festen Himmelskörpers, die durch den Einschlag – den Impakt – eines anderen Körpers wie eines Asteroiden oder eines hinreichend großen Meteoroiden entsteht. Nach den gefundenen Resten solcher Impaktoren, den Meteoriten, spricht man auch von einem Meteoritenkrater.

Alle Himmelskörper des Sonnensystems mit fester Oberfläche besitzen solche Krater. Der Mond ist von Einschlagkratern übersät. Auf der Erde, deren Oberfläche laufend durch morphodynamische Prozesse wie Denudation, Erosion, Sedimentation und zudem geologische Aktivität geformt wird, lassen sich Einschlagkrater nicht so leicht erkennen wie auf davon nicht oder weniger betroffenen Himmelskörpern. Ein extremes Beispiel dafür ist Io, ein erdmondgroßer Satellit des Jupiter, dessen Oberfläche durch große Gezeitenkräfte und sehr aktiven Vulkanismus geprägt ist und dadurch fast keine Einschlagkrater besitzt.

Auf der Erde sind außer zahlreichen kleineren Einschlagkratern über hundert mit einem Durchmesser von mehr als fünf Kilometer entdeckt worden. Allerdings sind viele der aufgefundenen Impaktstrukturen nicht unmittelbar als Krater zu erkennen, da der Kraterrand durch Erosion längst abgetragen wurde (Beispiel Vredefort-Krater in Südafrika, größte Impaktstruktur der Erde), oder die entstandene Vertiefung inzwischen von jüngeren Sedimenten überdeckt wurde (Beispiel Chicxulub-Krater auf Yucatan, Aussterben vieler Saurier). Auch die auf bis zu 70 km Durchmesser geschätzte Struktur des Yarrabubba-Kraters in Westaustralien ist an der Oberfläche weitgehend eingeebnet. Es gelang eine Bestimmung ihres Alters auf etwa 2,23 Milliarden Jahre. Damit ist Yarrabubba die älteste anerkannte Impaktstruktur der Erde.
  • Auf dem Mond (erdzugewandte Seite) kennt man etwa 300.000 Krater mit über 1 km Durchmesser. Die größeren bis etwa 100 km bzw. 300 km werden Ringgebirge bzw. Wallebenen genannt. Noch größere werden schon den Mondbecken zugeordnet. Der größte Mondkrater Hertzsprung misst im Durchmesser 536 km.
  • Das Südpol-Aitken-Becken ist mit 2.240 km Durchmesser das größte Einschlagbecken auf dem Mond und nimmt einen beachtlichen Teil seines Durchmessers ein.
  • Die nördliche Tiefebene auf dem Mars ist mit 10.000 km × 8.000 km die größte bekannte Impaktstruktur des Sonnensystems.
  • Hellas Planitia ist mit 2.100 km × 1.600 km Durchmesser eines der größten Einschlagbecken auf dem Mars und ist über 8 km tief.
  • Caloris Planitia ist mit 1.550 km Durchmesser das größte Einschlagbecken auf dem Merkur.
  • Valhalla ist die größte Impaktstruktur auf dem Jupitermond Kallisto. Sie hat 600 km Durchmesser und ist von konzentrisch verlaufenden Ringen bis in eine Entfernung von fast 3.000 km umgeben.
  • Abisme ist mit 767 km Durchmesser der größte Krater auf dem Saturnmond Iapetus.
  • Rheasilvia ist mit 505 km Durchmesser der größte Krater auf dem Asteroiden Vesta.
  • Mamaldi ist mit 480 km Durchmesser der größte Krater auf dem Saturnmond Rhea.
  • Odysseus ist mit 445 km Durchmesser der größte Krater auf dem Saturnmond Tethys.
  • Menrva ist mit 392 km Durchmesser der größte Krater auf dem Saturnmond Titan.
  • Evander ist mit 350 km Durchmesser der größte Krater auf dem Saturnmond Dione.
  • Epigeus ist mit 343 km Durchmesser der größte Krater auf dem Jupitermond Ganymed.
  • Gertrude ist mit 326 km Durchmesser der größte bekannte Krater auf dem Uranusmond Titania.
  • Kerwan ist mit 280 km Durchmesser der größte Krater auf dem Zwergplaneten Ceres.
  • Mead ist mit 270 km Durchmesser der größte Krater auf der Venus.
  • Herschel ist mit etwa 130 km Durchmesser der größte Krater auf dem Saturnmond Mimas. Er ist bis 10 km tief. Der Einschlag hätte den nur 400 km großen Mond fast zerstört.
[2]
Datenbanken irdischer Impaktstrukturen verzeichnen Spuren des Auftreffens von Himmelskörpern (Meteoroide, Asteroiden oder Kometen) auf der Erde. Weltweit existieren mehrere Datenbanken, die sich in Umfang, Aufbau und Suchfunktion unterscheiden.
  • „Earth Impact Database“ ist eine von der University of New Brunswick (Kanada) geführte Datenbank, besteht in der heutigen Form seit 2001 und enthält über 190 bestätigte Impaktstrukturen.
  • „Expert Database on Earth Impact Structures“ – die vom Institute of Computational Mathematics and Mathematical Geophysics, Tsunami Laboratory, Nowosibirsk (Russland), geführte Datenbank hat einen Umfang von über 1.168 Strukturen.
  • Von 2004 bis 2010 bestand die Impact Field Studies Group, die eine eigene „Impact Database“ (zuvor: Earth Impact Sites) betrieb.
[3]
Ein Meteorit ist ein relativ kleiner Festkörper kosmischen Ursprungs, der die Erdatmosphäre durchquert und den Erdboden erreicht hat. Er besteht gewöhnlich überwiegend aus Silikatmineralen oder einer Eisen-Nickel-Legierung, wovon ein gewisser Teil beim Eintritt in die Erdatmosphäre verglüht ist. Da es sich fast immer um vielkörnige Mineral-Aggregate handelt, werden Meteoriten unabhängig von ihrer chemischen Zusammensetzung zu den Gesteinen gezählt.

Der Bildungsort der Meteoriten ist das Sonnensystem. Sie ermöglichen wertvolle Einblicke in dessen Frühzeit.

Als Meteoroiden bezeichnet man den Ursprungskörper, solange er sich noch im interplanetaren Raum befindet. Beim Eintritt in die Erdatmosphäre erzeugt er eine Leuchterscheinung, die als Meteor bezeichnet wird. Der Meteoroid verglüht entweder als Sternschnuppe in der Erdatmosphäre oder erreicht als Meteorit (Gestein) den Boden.

Die meisten Meteoriten sind Bruchstücke von Asteroiden und stammen aus dem Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter. Durch Kollisionen wurden sie von ihrem Mutterkörper losgeschlagen. Die Zeitdauer zwischen dem Abtrennen vom Mutterkörper und dem Einschlag auf der Erde liegt typischerweise bei einigen Millionen Jahren, kann aber auch mehr als hundert Millionen Jahre betragen.

Dass einige Meteoriten vom Mond und vom Mars stammen, wurde inzwischen nachgewiesen. Auch sie müssen durch den Einschlag eines Kleinkörpers aus diesen Himmelskörpern herausgeschlagen und ins All geschleudert worden sein. Bisher wurden keine Meteoriten gefunden, die nachweislich von Kometen oder gar aus dem interstellaren Raum stammen, obwohl bei einem Teil der Mikrometeoriten eine kometare Herkunft diskutiert wird und die meisten Meteorströme mit Kometen in Verbindung stehen. Auch hier rührt die Mehrzahl aber vermutlich überwiegend von Asteroiden her.

Jedes Jahr werden mehrere Meteoritenfälle auf der Erde beobachtet. Alle Fälle, von denen Material gefunden und analysiert wurde, werden im „Meteoritical Bulletin“ registriert und veröffentlicht. Eine Auswertung dieser Daten ergibt Fallraten von 1 bis 17 im Jahr (Mittelwert der beobachteten Meteoritenfälle 1900–2019: 6,7).

Die tatsächliche Fallrate ist aber viel höher: Ein großer Teil fällt ins Meer oder auf unbesiedelte Gebiete. Aber auch in dichter besiedelten Gegenden wie Mitteleuropa werden viele Fälle der Beobachtung entgehen. Eine Abschätzung der tatsächlichen Fallrate ist aus fotografisch aufgezeichneten Meteorbahnen möglich. Ein Kameranetzwerk in Kanada hat von 1974 bis 1983 Meteorbahnen ausgewertet, die Meteoriten geliefert haben müssen, und folgende Zahlen für Fälle (über 100 g) pro Jahr erhalten:
  • Gesamtfläche der Erde: 19.000 Fälle.
  • Landfläche der Erde: 5.800 Fälle.
  • Auf 1 Million km2: 39 Fälle.
Auch auf dem Mond findet man durch den Vergleich aktueller Fotos mit früheren zahlreiche neue Mondkrater, die auf Meteoriteneinschläge hinweisen. [4]
Ein Global Killer ist ein aus dem Weltraum stammendes Objekt (Asteroid, Meteorid oder Komet), dessen Einschlag weltweite Verwüstungen verursacht. Der Begriff wird meist in Zusammenhang mit Einschlägen auf der Erde verwendet, kann jedoch grundsätzlich auch auf Einschläge auf anderen Himmelskörpern angewandt werden. Wesentliches Merkmal ist, dass die Verwüstungen den jeweiligen Himmelskörper als Ganzes betreffen und nicht nur lokal oder regional begrenzt sind. Als bekanntestes Beispiel eines Global Killers gilt jener Einschlag eines Asteroiden von mindestens 10 km Durchmesser, der vor etwa 66 Millionen Jahren den 180 km großen Chicxulub-Krater auf der mexikanischen Halbinsel Yucatán verursachte und als Hauptursache für das damalige Massenaussterben (unter anderem das Aussterben der Nichtvogel-Dinosaurier) gilt.

Spätestens nach Entdeckung des Chicxulub-Kraters wurde zumindest die Möglichkeit eines weltweiten, das Leben bedrohenden Einschlagsszenarios weithin akzeptiert.

Die mögliche Bedrohung durch Global Killer hat dazu geführt, dass es inzwischen eine Reihe von Suchprogrammen gibt, deren Aufgabe darin besteht, erdnahe Objekte rechtzeitig zu entdecken, ihre Größe und Bahn zu bestimmen und die mögliche Kollisionsgefahr abzuschätzen. Dabei wird der Himmel systematisch mit Teleskopen überwacht.

Allerdings galt die Gefahr lange Zeit als eher hypothetisch. Erst der Einschlag des Kometen Shoemaker-Levy 9 auf Jupiter im Jahre 1994 führte eindrucksvoll vor Augen, dass solche Einschläge eine durchaus reale Bedrohung sind.

Aus den Beobachtungen lassen sich Bahnen berechnen und damit auch das Risiko eines Einschlages für einen bestimmten Zeitraum im Voraus abschätzen. Die Bahnberechnungen der bisher bekannten Objekte erfolgen seit 2002 hochautomatisiert. [5]
  [1]  Wikipedia (de): Impakt
  [2]  Wikipedia (de): Einschlagkrater
  [3]  Wikipedia (de): Datenbanken irdischer Impaktstrukturen
  [4]  Wikipedia (de): Meteorit
  [5]  Wikipedia (de): Global Killer
Wikipedia (en): Impact event
Wikipedia (en): Impact crater
 
Wikipedia (en): Meteorite
 

Daten
Erfasst werden kosmische Einschläge weltweit mit ...
Anzahl: etwa ... Datensätze.
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Quellen und Material
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Wikipedia (de) – Listen
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Wikipedia (en) – Listen
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