Asteroideneinschläge in der Frühzeit der Erde haben nach einer neuen Modellrechnung des Southwest Research Institute (SwRI) in Texas großflächig heiße Wasserkreisläufe im Untergrund ermöglicht. Das Wissenschaftsportal ScienceDaily veröffentlichte dazu am Donnerstag einen Forschungsbericht.
Die Forscher um Amanda Alexander nutzten nach eigenen Angaben ein physikalisches Simulationsprogramm, das nachbildet, wie Gestein bei einem Einschlag zerbricht und porös wird. Es handele sich um die erste umfassende Studie, die berechnet, wie stark solche Einschläge die Durchlässigkeit der oberen Erdkruste erhöhten – also die Fähigkeit des Gesteins, Flüssigkeiten hindurchzulassen.
Solche hydrothermalen Systeme gelten in der Forschung als eine der wahrscheinlichen Umgebungen, in denen frühes Leben entstehen konnte.
Bis zu hundertmal mehr Aktivität als im Yellowstone
Nach den Simulationen konnte ein einzelner großer Einschlag bis zu hundertmal so viel hydrothermale Aktivität erzeugen wie heute im Yellowstone-Nationalpark in den USA zu beobachten ist, wo zahlreiche Geysire und heiße Quellen aktiv sind. Die Hitze des Einschlags und die höhere Wärme aus dem Erdinneren hätten heißes Wasser durch das neu zerbrochene Gestein getrieben, teilte das SwRI mit.
Die Erde entstand vor rund 4,5 Milliarden Jahren. In seiner Frühzeit wurde der Planet bis zu 100.000-mal häufiger von Asteroiden getroffen als heute. Nach Angaben des Instituts trifft das vor allem auf die geologischen Zeitalter Hadaikum vor 4,5 bis 4,0 Milliarden Jahren und das Archaikum zu, das bis vor 2,5 Milliarden Jahren andauerte.
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Die Häufigkeit der Einschläge lässt sich unter anderem aus dem Kraterbestand des Mondes und aus radiometrischen Altersbestimmungen von Mondproben ableiten.
Nischen im Untergrund für frühes Leben
Die Autoren der am 14. Mai im Fachjournal AGU Advances veröffentlichten Studie schätzen auf Basis eines Modells zur damaligen Einschlagshäufigkeit, dass die obersten acht Kilometer der Erdkruste vor etwa 4,3 Milliarden Jahren stark durchlässig gewesen sein dürften. Ein erheblicher Teil davon sei bis vor rund 3,5 Milliarden Jahren durchlässig geblieben. Einzelne hydrothermale Systeme nach einem Einschlag könnten je nach Kratergröße über Millionen Jahre aktiv gewesen sein.
Irre Wasserwelten im All: Lebenswichtiges H₂O soll es schon früh gegeben haben
Warme, feuchte Umgebungen mit ständigem Wasser- und Mineralaustausch gelten in der Forschung als mögliche Orte für die Entstehung des Lebens. Nach Angaben der Autoren entstanden durch die Einschläge nicht nur solche Systeme, sondern auch Poren und Risse tief im Gestein, in denen sich später Mikroorganismen ansiedeln konnten. Manche dieser Nischen lagen mehrere Kilometer unter der Oberfläche und boten Schutz vor der rauen Umwelt der frühen Erde.
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