science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Asteroïdekrater op aarde geeft aanwijzingen over kraters op Mars

De vulkanische as, een zeer lichte steen, bestaat uit stikstofrijke silicaatmineralen (wit) en donkere micakristallen. Krediet:Gernot Arp, Universiteit van Göttingen

De bijna 15 miljoen jaar oude Nördlinger Ries is een asteroïde inslagkrater gevuld met meersedimenten. De structuur is vergelijkbaar met de kraters die momenteel op Mars worden verkend. Naast diverse andere afzettingen op de rand van het bassin, de kratervulling wordt voornamelijk gevormd door gelaagde kleiafzettingen. Onverwacht, een onderzoeksteam onder leiding van de Universiteit van Göttingen heeft nu een vulkanische aslaag ontdekt in de asteroïdekrater. In aanvulling, het team kon aantonen dat de grond onder de krater op lange termijn aan het zinken is, die belangrijke inzichten verschaft voor de verkenning van kraters op Mars, zoals de oude kratermeren Gale en Jezero, momenteel wordt onderzocht door de NASA Curiosity and Perseverance Rovers. De resultaten van het onderzoek zijn gepubliceerd in de Journal of Geophysical Research Planeten .

Tot nu, er werd aangenomen dat deze meerafzettingen zich op een stabiele kraterbodem hadden gevestigd. Hetzelfde wordt aangenomen voor kraterafzettingen op Mars, hoewel sommige van hen significant hellende sedimentlagen vertonen. De lagen van deze kratervullingen verschijnen aan het oppervlak als ringvormige structuren. Echter, een nauwkeurig begrip van de onderliggende omstandigheden en de temporele onderlinge relaties van de afzettingen is belangrijk voor het reconstrueren van de chemische ontwikkeling van een kratermeer en de bewoonbaarheid van mogelijke levensvormen die zich daar in het verleden zouden kunnen hebben ontwikkeld.

Voor de eerste keer, de onderzoekers hebben nu een vulkanische aslaag kunnen detecteren in de meersedimenten van de 330 meter dikke kratervulling in de Ries. "Dit is verrassend, aangezien vulkanische rotsen hier niet werden verwacht sinds het cirkelvormige bassin werd geïdentificeerd als een asteroïdekrater, " zegt eerste auteur professor Gernot Arp van het Geosciences Center van de Universiteit van Göttingen. "De as werd ingeblazen vanuit een vulkaan 760 kilometer verder naar het oosten in Hongarije. De leeftijd van de as kan worden gedateerd op 14,2 miljoen jaar geleden, ", voegt zijn collega en co-auteur István Dunkl eraan toe.

Het concentrische patroon van ontsluitingslagen aan het grondoppervlak weerspiegelt in wezen, naast sedimentverdichting, een langdurige verzakking van de kraterbodem. Krediet:Gernot Arp, Universiteit van Göttingen

de as, die inmiddels is omgezet in stikstofrijke silicaatmineralen, onthult een verrassend sterke komvormige geometrie:aan de rand van het bassin bevindt zich de as op het huidige grondoppervlak, terwijl het in het midden van het bassin tot stilstand komt op een diepte van ongeveer 220 meter. Een daaropvolgende systematische evaluatie van boringen en geologische kartering heeft nu ook een rangschikking van concentrische ringen - de 'outcropping strata' - voor de Ries-kratervulling onthuld, met de oudste afzettingen aan de rand en de meest recente in het midden.

De lichtgekleurde vulkanische as, ingebed tussen fijn gelaagde meerklei van de intensief onderzochte onderzoeksboring Nördlingen 1973. Credit:Gernot Arp, Universiteit van Göttingen

Berekeningen tonen aan dat deze beddingsgeometrie niet alleen kan worden verklaard door het feit dat de onderliggende meersedimenten aan het bezinken zijn. In feite, er moest rekening gehouden worden met een extra verzakking van ongeveer 135 meter. Dit kan alleen worden verklaard door verzakkingsverschijnselen van het kratergesteente, die kilometers diep is gebroken. Hoewel verder onderzoek nodig is om de exacte mechanismen van deze verzakking van de kraterbodem te verklaren, een eenvoudige modelberekening kan al aantonen dat bodemdaling van deze omvang in principe mogelijk is door zettingsverschijnselen van de gebroken ondergrondse rotsen. Dit betekent dat hellende lagen in de vullingen van kraters op Mars nu beter kunnen worden verklaard, tenminste voor kraters die een nauwe tijdige associatie van kratervorming vertonen, overstroming door water, en sedimentatie.