Je leest:

Inslagkraters

Inslagkraters

Auteurs: en | 23 november 2004

De ene asteroïde is de andere niet. En hoe merk je dat nou beter dan tijdens een rampzalige botsing met de aarde? Over de grens tussen verbranden in de atmosfeer en diepe, diepe kraters.

De angst voor een tweede dinosaurusdoder zat er in de jaren ’90 goed in. Films als Deep Impact en Armageddon wakkerden het vuurtje maar al te graag aan: de mensheid, zo luidde de boodschap, kon maar beter goed bang zijn voor inslaande asteroïdes.

“Stel dat een komeet of ander rotsblok uit de ruimte afstormt op de aarde,” vroeg het Amerikaanse Congres in 1991 aan de NASA. “Kan een inslag dan nog worden voorkomen?” De ruimtevaartorganisatie stelde onmiddellijk een onderzoekscommissie in. Experts van het Strategic Defense Initiative, een onder Ronald Reagan opgestart project om met ruimtelasers kernraketten te onderscheppen, adviseerden laserkanonnen op te stellen op de maan en in banen om de aarde.

Met een enorme snelheid slaat deze kleine maan in op de aarde. Honderden kilometers om het inslagpunt versplintert de aardkorst. Magma stroomt uit de scheuren terwijl schokgolven de atmosfeer teisteren. Verder weg verzwelgen vloedgolven en aardbevingen hele landen. Het grootste deel van het leven op aarde sterft uit – gelukkig is dit maar een artist’s impression. bron: Don Davis

Uiteindelijk is er van deze ruimteverdediging niets terecht gekomen. Wel zijn in de V.S. en elders ter wereld zoekprogramma’s zoals Spaceguard en het LINEAR-project (Lincoln Near Earth Asteroid Research) opgericht. Telescopen speuren de nachthemel af, op zoek naar asteroïdes die in de toekomst bij de aarde in de buurt komen; de Near Earth Orbit-asteroids of NEO’s. Eén zo’n NEO zou 65 miljoen jaar geleden de dinosauriërs hebben weggevaagd. Niet verwonderlijk: een asteroïde beweegt zo snel dat de inslag van maar één kubieke kilometer rots al evenveel energie vrijmaakt als miljoenen atoombommen.

Dinosaurusdoder

Hoe kwamen de dino’s ook alweer aan hun einde? De wetenschappelijke consensus is, dat een asteroïde van 10 km doorsnee op aarde insloeg. In de aardkorst zijn de sporen van de inslag nog steeds aanwezig: kwartskristallen die alleen onder hoge druk gevormd worden, een wereldwijde laag Iridium (een materiaal dat veel in asteroïden voorkomt).

Het geweld van de eerste klap en de eropvolgende klimaatverandering roeiden de reuzenreptielen uit. Goed nieuws voor ons, want onze verre voorouders (kleine zoogdieren) overleefden de klap wél en ‘erfden de aarde’. Maar wat als zo’n inslag nog een keer zou gebeuren – nú bijvoorbeeld?

In Deep Impact (1998) slaat een reusachtige asteroïde in op aarde. Eén miljoen Amerikanen wordt geëvacueerd naar ondergrondse bunkers, de rest van de wereldbevolking moet het maar zien te rooien met de titanische golven en vuurstormen die de inslaande asteroïde veroorzaakt. bron: Paramount

Natte of droge inslag

Het maakt nogal uit of een NEO op land of in een oceaan landt. Vijf minuten voor de inslag racet de asteroïde door de atmosfeer en raakt door de luchtwrijving oververhit. Bij een inslag op land ontsteekt de halfgesmolten rots een ware vuurstorm; alle vegetatie in de wijde omtrek van het inslagpunt verbrandt. Ondertussen schiet een wolk van stof en gloeiend heet puin de hoge atmosfeer in. Na een paar minuten valt het hete materiaal terug op aarde en bombardeert het de omgeving van de nieuwe krater. Grote inslagen zoals de dinosaurusdoder werpen zóveel stof de atmosfeer in, dat het de zon verduistert. Een wereldwijde jarenlange winter is het gevolg.

Een natte inslag veroorzaakt dan wel geen vuurstorm, maar is net zo rampzalig voor de planeet. Als de gloeidhete asteroïde in de oceaan stort, verdampt zeewaters tot kilometers in de omtrek. De nieuwe stoomwolken én het water dat hoog de atmosfeer in plenst, dragen grote hoeveelheden chloride. Het oceaanwater bevat namelijk opgelost zout (NaCl). Die chloriden veroorzaken op grote hoogte een afbraak van de ozonlaag en slaan neer als zure regen: HCl heet niet voor niets zoutzuur!

Vier stills uit Deep Impact, waarin een asteroïde een paar kilometer doorsnee in de oceaan stort. bron: Paramount Pictures. Klik op de afbeelding voor een grotere versie.

Dan nu het goede nieuws: niet iedere asteroïde in ons zonnestelsel is een potentiële mensendoder. De meerderheid van de asteroïdes draait netjes zijn baan tussen Mars en Jupiter. Maar soms verstoren asteroïden elkaars banen of trekt de zwaartekracht van Jupiter een rots uit de asteroïdengordel. Als zulke afgebogen asteroïdes de baan van de aarde (bijna) snijden, heten ze Near Earth Orbit asteroids. Zelfs die NEOs zijn niet allemaal even gevaarlijk: stenen van één meter doorsnede of kleiner verbranden altijd in de atmosfeer voor ze de grond bereiken. Pas vanaf een kilometer doorsnede wordt de schade zo groot dat de beschaving gevaar loopt.

Sterrenkundigen schatten dat er zo’n duizend NEO’s van één kilometer doorsnee of groter zijn. Een kwart daarvan zit in een baan die geen gevaar vormt voor de aarde, maar de rest zou ooit in botsing kunnen komen met onze planeet. Eén kilometer rots lijkt weinig in vergelijking met de dinosaurusdoder van tien kilometer doorsnede, maar als zo’n asteroïde in zou slaan, komt nog steeds meer energie vrij dan bij de ontploffing van alle kernwapens ter wereld.

Littekens op het aardoppervlak

Onze maan, Mars en Mercurius zitten onder de kraters, maar de aarde lijkt er vrij van. Dat komt natuurlijk door onze dichte atmosfeer, waarin de kleinere NEO’s verbranden en door erosie die de grens van inslagkraters al snel doet vervagen. Ook plantengroei kan een krater bedekken. Zijn er nog kraters op aarde? Jazeker!

De Barringer-krater in Arizona heeft een doorsnee van 1,2 kilometer. Klik op de afbeelding voor een grotere versie.

De meeste littekens van eerdere inslagen zijn al duizenden tot miljoenen jaren oud. Het bekendst is de veertigduizend jaar oude en 1,2 km grote Barringer-krater in Arizona. Veel dichter bij huis is er de vijftien miljoen jaar oude en 25 km grote Ries-krater rondom het stadje Nördlingen in Zuid-Duitsland. De oudst gedateerde inslagkrater op aarde is de Vredefort-krater in Zuid-Afrika. Die heeft een doorsnede van 140 km en een ouderdom van 1,97 miljard jaar. De krater van de dinosaurusdoder is ook al gevonden: vlakbij het Mexicaanse schiereiland Yucatan ligt de Chicxulub krater bedekt onder lagen sediment. Radarbeelden en analyses van de gronddichtheid brachten de krater aan het licht.

Computerbeelden van de Chicxulub-krater bij het Mexicaanse schiereiland Yucatan. Deze krater is volgens wetenschappers de afdruk van de asteroïde die 65 miljoen jaar geleden de dinosaurïers uitroeide. bron: V.L. Sharpton, LPI Klik op de afbeelding voor een grotere versie.

En de grootste inslag ooit? Nee, het was niet de dinosaurusdoder, 65 miljoen jaar geleden. Het was ook niet de asteroïde die 200 miljoen jaar geleden een massale uitsterving veroorzaakte. Nee, het resultaat van de grootste botsing ooit kunnen we nog elke dag bewonderen: het is de maan. Volgens sterrenkundigen is de maan ontstaan doordat de aarde tijdens de vorming van het zonnestelsel een schampschot kreeg van een massa ter grootte van Mars. Een deel van de gesmolten aardmantel werd daardoor de ruimte in geschoten en klonterde samen tot de ronde bal die nu onze satelliet is.

De maan bestaat, bleek na onderzoek van door de Apollo-bemaningen teruggebrachte rots, uit hetzelfde materiaal als onze eigen aardkorst: de botsingstheorie lijkt dus te kloppen. Ook uitgebreide computersimulaties wijzen daarop. Astronomen gebruiken de maan nu nóg voor onderzoek naar het botsingsgevaar van asteroïden: door te tellen hoe groot en oud de kraters op de maan zijn, wisten ze te schatten hoe vaak de aarde een inslag als die van de dinosaurusdoder te verwerken krijgt. Tussen twee zulke inslagen zit volgens de schattingen 20 tot 100 miljoen jaar…hebben we nog iets te goed van de hemel?

Net niet raak…

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 23 november 2004

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.