Glas aus Meteoriten-Einschlägen

 

von Heiner Sidler, Safenwil

Vortragsabend der Astronomischen Vereinigung Aarau am 10. November 2003, Restaurant Schützen, Aarau

 

Glas am Anfang der Kulturgeschichte

Funde belegen es, alte Kulturvölker stellten schon vor 5'000 Jahren Gläser her. Ägypter, Assyrer und Babylonier kannten bereits gläserne Hohlgefässe, doch dauerte es bis 200 v.Chr, bis die Phönizier Glas blasen konnten und die alten Römer etwas später die ersten Glasfenster herstellten.

Glas ist eine äusserst zähe, unterkühlte Flüssigkeit. In der Herstellung werden bei ca. 1'500 °C Quarzsand, Kalk und Soda (Natriumcarbonat) miteinander verschmolzen. Glas verformen kann man bereits ab 900°C.

 

Natürliche Gläser

Bestimmte geologische Prozesse erzeugen genügend Druck und Temperatur, um Glas auf natürliche Art entstehen zu lassen.

  • Vulkanglas „Obsidian“ entsteht bei der raschen Abkühlung von Lava-Schmelze, ohne dass eingeschlossenes Wasser und Gase entweichen können. Schon bei findigen Jungsteinzeitlern waren scharfkantigen Gläser aus Obsidian als Pfeil- und Speerspitzen und Schaber begehrt.
  • Beim leichten Bimsstein , der ebenfalls ein Naturglas darstellt, handelt es sich um aufgeschäumtes Vulkanglas, von dem eingeschlossenes Wasser und Gase entweichen konnten.
  • Wenn Gewitter über Sandwüsten toben, kann ein einschlagender Blitz im schlecht leitenden Quarzsand zunächst einen Plasmakanal bilden. Im darunter liegenden feuchteren Erdreich wird sich der Blitz ringsumher verzweigen und sich ausbreiten. Durch die Hitze im Plasmakanals wird der umgebende Quarzsand gesintert und es bilden sich gläserne Blitzröhren, sogenannte Fulgurite .
fulgrite
Fulgurite

 

Impaktgläser

Ein grosser Meteoriteneinschlag auf unserem Heimatplaneten erzeugt extrem hohe Hitze. Dabei entsteht durch die Umwandlung von kristallinem Gestein Glas. In fast allen Einschlagskratern der Erde, oder in deren unmittelbaren Umgebung findet man Impaktgläser, wie zum Beispiel bei Nördlingen auf der Schwäbischen Alb. Die Glasbomben vom Nördlinger Ries nennt man " Flädle", so benannt in Anlehnung an weniger neutral duftende Einschlagsspuren...

 

Tektite (Mehrzahl von Tektit = Tektite)

Der Begriff wurde vom österreichischen Geologen Franz E. Suess nach dem griechischen Wort für "geschmolzen" geprägt.

Tektite werden in grossen Streufeldern gefunden und nach den Fundländern benannt.

Die Streufelder liegen, im Unterschied zu den Impaktgläsern, immer recht weit ausserhalb der Einschlagkrater. Charakteristisch sind die aerodynamische Formen dieser Schmelzspritzer, welche oft eine Flugreise über mehrere hundert Kilometer zurück gelegt haben. Tektite stammen also nicht vom Meteor selbst, sondern aus Material der oberen Erdkruste.

 

Entstehung der Tektite

Sekundenbruchteile vor dem Aufschlag des Meteors erreicht eine Glutwolke aus komprimierter Luft den Erdboden und dies mit grösserer Geschwindigkeit als der Einschlagkörper selber. Der ungeheure Druck und die Hitze steigern sich, je näher der Gesteinsbrocken der Erdoberfläche kommt. In diesem Moment wird durch einen Jetstrahl Erdmaterial ausgeworfen, das sich im Flug in Glas umwandelt.

Dieses Erklärungsmodell ist heute allgemein anerkannt. Lange Zeit hielt man Tektite für Schlacke aus der Glasindustrie. Die Moldavite, damals wegen ihrer durchsichtigen Farbe auch „Bouteillensteine“ genannt, hatten eben das Pech, in einem Gebiet gefunden zu werden, wo viel Glas hergestellt wurde.

Später dachte man, Tektite seien Vulkanglas vom Mondvulkanen ausgeworfen und auf die Erde gelangt.

 

Nur 4 Streufelder sind bekannt

  • Das riesige australasiatische Streufeld
  • Das Nordamerikanische Streufeld
  • Das Streufeld der Elfenbeinküste
  • Das Mitteleuropäische Streufeld (Südböhmen)

 

4 Grundformen

  • Muong Nong-Gläser: unregelmässige Formen, geschichtet, heterogen, selten
  • Gewöhnliche Tektite: Kugeln, Hanteln, Tropfen, die alle aus Glasspritzern entstanden. Abgeflachte Formen beweisen, dass das Material beim Aufschlag noch plastisch war. Sie zeigen Ablationsgruben wie bei den Meteoriten (Regmaglypten), die durch Reibungshitze beim Flug durch die Atmosphäre entstehen.
  • Aerodynamische Tektite: Fundort Australien, Form wie Raumkapseln, „Hosenknöpfe“ mit Flansch. Nach kurzem Flug durchs All und dem Wiedereintritt in die Erdatmosphäre bildet sich die Wölbung am Rand.
  • MikroTektite: < 1 mm,
    Bisher nur auf dem Meeresgrund gefunden, zu 3 Streufeldern gehörend. Dort aber flächendeckendes Auftreten in den Streugebieten.

 

heiner sidler
Heiner Sidler vor seiner
Tektiten-Sammlung

Das Mitteleuropäische Streufeld

In der Nähe von Budweis (Südböhmen) fand man die Moldavite. Sie gehören zum grössten Streufeld in Tschechien. Ein kleineres Streufeld in Mähren zeigt leichte Unterschiede in Farbe und Zusammensetzung. Vereinzelte Funde gab es nördlich von Wien und bei Dresden, wohin die frühe Elbe sie getragen haben muss. Transporte durch Cro-Magnon-Menschen an schwer zu deutende Fundstellen sind nicht auszuschliessen.

 

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Der Zusammenhang mit dem Einschlag im Nördlinger Ries ist heute unbestritten. Die Haupt- und Spurenelemente stimmen mit den geologischen Schichten von Nördlingen überein.

Daraus ergeben sich Flugstrecken von über 300 km. Die grössten Moldavite erreichen 265 Gramm.

 

Das Nordamerikanische Streufeld

Erst 1994 entdecket man den verursachenden Krater unter einer 400 - 500 Meter dicken Sedimentschicht.

Untersuchungen zeigen eine komplexe Kraterstruktur mit einem Durchmesser von 90 km und mit Zentralring wie beim Nördlinger Ries. Von seiner Grösse her reiht sich dieser als Nr. 7 in die Rangliste der irdischen Krater ein. Vor 34,2 Mio. Jahren ist ein Meteorit in eine grosse Wassertiefe eingeschlagen. Eine 1 km hohe Tsunamiwelle muss verheerende Verwüstungen angerichtet haben! Bei diesem Katastrophenereignis sind 4'300 km3 Gestein geschmolzen und es bildeten sich 1 Milliarde Tonnen Glaströpfchen.

Heute werden Tektite namens Georgiaite in Georgia gefunden, sowie Bediasite bei der Stadt Bedias in Texas, also in zwei weit auseinander liegenden Streufeldern.

Mit einem Alter von 34 Mio. Jahren handelt es sich bei den Nordamerikanischen Tektiten um die ältesten bekannten Tektite. Das Gewicht des grössten Körpers misst lediglich 191 Gramm.

 

Die Tektite der Elfenbeinküste

Die ersten Tektite auf dem afrikanischen Kontinent wurden 1935 gefunden. Nach dem Fundort, und nach dem französischen Staatsnamen Côte d'Ivoire, werden sie Ivoirite genannt. Bis heute sind nur wenige hundert Exemplare bekannt! Das Zentrum der Fundregion liegt bei Ouéllé.

Der Krater Bosumtwi in Ghana ist heute ein kreisrunder See mit einem Durchmesser von 10,5 km. Der Zentralberg ist unter der Sedimentschicht im Wasser verborgen. Das Alter beträgt nur 1,3 Mio. Jahre. Das gleiche Alter und der gleiche Chemismus belegen den Zusammenhang zwischen dem Bosumtwi-Krater und den Ivoiriten.

 

Die Tektite des australasiatischen Streufeldes

Dieses mit Abstand grösste Streufeld überdeckt 10% der Erdoberfläche. Es reicht von Madagaskar bis Papua-Neuguinea und von Südchina (Kanton) bis über Süd-Australien hinaus. Diese jüngsten Tektite sind „nur“ 780'000 Jahre alt. Es wurden in diesem Gebiet alle 4 Tektiten-Arten nachgewiesen, aerodynamisch geformte jedoch nur in Australien. Sie alle stammen vom selben Ereignis. Zwar ist die Verteilung insgesamt unregelmässig, doch liegen die Tektite in Streifen von mehreren 100 km Länge.

Bei dem zu diesem grossen Katastrophenereignis passenden Krater müsste es sich um den mächtigsten, spektakulärsten und jüngsten Krater handeln, - doch dieser wird noch immer vermisst!

Vorgeschlagen sind:

  • Der Darwin-Krater in Tasmanien. Hier stimmt zwar das Alter, doch er ist viel zu klein.
  • Ein Krater unter dem Eis der Antarktis. Kann man immer sagen....
  • Der Tonle Sap-See in Kambodscha, ein 35 x 100 km grosser See.
    Seine Längsausrichtung zeigt nach Australien, wo viele Tektite gefunden wurden. (Ein flacher Einschlagwinkel < 10° könnte eventuell einen ovalen Krater erzeugen). Es liegen jedoch wegen der bis anhin unstabilen politischen Lage im Land noch keine wissenschaftlichen Untersuchungen vor.
  • Ein Krater unter dem Delta des Mekong.
  • Viele kleine Krater in Indochina.

Die Suche geht also weiter.

 

Das Rätsel der Pharaonen-Libysches Wüstenglas

Im Grab des Pharaos Tutanchamun im „Tal der Könige“ fand man einen Brustschmuck, in dessen Zentrum ein besonderer Edelstein ruht. Erst seit 1998 weiss man: es ist Libysches Wüstenglas, um 1'400 Jahre vor Chr. zu einem Kunstwerk verarbeitet.

An der Grenze von Libyen und Ägypten liegt der Grosse Sandsee überwiegend auf ägyptischem Staatsgebiet. Verteilt auf eine Fläche von 6'500 km2 lagern viele Tonnen Glas. Sie werden von den riesigen Dünen nur sehr langsam freigegeben. Erstmals erwähnt wurden die geheimnisvollen Naturgläser im Jahre 1850 vom Franzosen Fresnel. Nebst gerundeten Formen finden sich auch behauene scharfkantige Splitter, welche die Menschen vor 10'000 bis 20'000 Jahren zu Klingen und Messern geschlagen haben.

Das Alter des Libyschen Wüstenglases kennt man: 28,5 Millionen Jahre. Aber seine Entstehung ist äusserst rätselhaft: Hochtemperaturformen von Quarz (Lechatelierit und Baddeleyit) deuten auf eine Entstehung in Folge eines Meteoriteneinschlages hin.

 

Eine fünfte Tektitenart?

In Libyen, mehr als 100 km von dort entfernt, entdeckten Ölsuchende 2 Krater, die auch gleich nach Ölgesellschaften getauft wurden. Krater BP 2 zeigt konzentrische Kreisstrukturen im Nubischem Sandstein mit 2,8 und 2 km Durchmesser. Krater Oasis hat 11,5 km Durchmesser und einen innerem Ring von 5,1 km. Chemische Analysen sprechen aber eher gegen die Herkunft der Tektite aus diesen Kratern.

Wasser- und Siliziumgehalt deuten auf ein Impaktglas hin, ebenso der relativ hohe Anteil an meteoritischen Teilen: Eisen, Nickel, Chrom, Kobalt und Iridium. Doch: Impaktgläser findet man nur in Kratern selbst oder sehr in deren Nähe. Es ist im Fundgebiet aber kein Krater zu erkennen!

 

Ein zweites Tunguska-Ereignis?

Am 30. Juni 1908 verwüstete eine gewaltige Explosion Teile Sibiriens. Ein steinerner Meteoroid rast über den Baikalsee. Vorne wird die Luft komprimiert und hinter sich her zieht er einen gewaltigen Vakuumtunnel. Ca. 8 km über dem Boden zerplatzt der Steinkörper, Sekundenbruchteile später bersten auch seine Bestandteile. Mit einer Gewalt von Hunderten von Atombomben lösen sich 100'000 Tonnen Masse explosionsartig auf. Ein Hitzeblitz und eine Druckwelle verwüsten die ganze Gegend.

Noch zehntausendmal gewaltiger müsste das Ereignis über dem Grossen Sandsee gewesen sein, um so grosse Mengen Sand und Sandstein zu schmelzen. Die mehr als 2'500 °C heisse Schmelze wurde in die Höhe gerissen und ist dabei zu Glas geworden. Sichere Beweise zu dieser Annahme fehlen noch, doch die Vorstellung eines geborstenen Meteoroiden würde das Fehlen eines Kraters erklären.

 

Mondglas?

Apollo 15 und 17 bringen Vulkanglas als Mondgestein auf die Erde zurück. Die beiden Forscher Darryl Futrell und das „enfant terrible“ der Tektitenforschung, John O'Keefe, schliessen daraus, ein Meteoriteneinschlag auf dem Mond habe Vulkangestein von dort auf die Erde geschleudert. Zufälligerweise soll es dann in der Libyschen Wüste vom Himmel geregnet sein.

Wie schön, dass es zwischen Himmel und Erde noch Geheimnisse gibt....

 

 

 

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