Ein Kollisionsereignis von Asteroiden in der fernen Vergangenheit könnte den Verlauf der Geschichte des Sonnensystems grundlegend verändert haben. Eine neue Studie, veröffentlicht im The Planetary Science Journal, zeigt, dass nach der Zerstörung eines großen Himmelskörpers – des Asteroiden Eulalia – die Erde, der Mond und der Mars einer lang anhaltenden Bombardierung durch seine Trümmerteile ausgesetzt waren.

Die Ursache der Katastrophe: Resonanz mit Jupiter

Der entscheidende Faktor, der die Flugbahn der Trümmerteile bestimmte, war die Position des Mutterasteroiden. Er zerfiel in unmittelbarer Nähe zur Zone der orbitalen Resonanz mit Jupiter (J3:1). In diesem Bereich vollführt der Asteroid drei Umrundungen um die Sonne für jeden Umlauf des Gasriesen, was zu regelmäßigen gravitativen Stößen durch Jupiter führt.

Gerade diese Stöße fungierten als eine „Katapultvorrichtung', die die Fragmente ins Innere des Sonnensystems lenkte.

Zwei Phasen der Bombardierung

Die Studie unterscheidet zwei Hauptphasen der Wirkung der Trümmerteile auf die erdähnlichen Planeten:

  • Erstauswurf: Etwa 50 % der Fragmente des zerbrochenen Körpers gelangten unmittelbar nach der Kollision in die Resonanzzone J3:1. Dies löste einen schnellen und massiven Anstieg von Meteoriteneinschlägen auf der Oberfläche des Mondes, der Erde und des Mars aus.
  • Sekundäre Migration: Die verbleibenden 25 % der Trümmerteile bewegten sich allmählich über einen Zeitraum von 100 bis 150 Millionen Jahren in Richtung der Resonanzzone. Dieser Prozess wurde durch den Yarkovsky-Effekt verursacht – einem schwachen Rückstoßimpuls, der durch die ungleichmäßige Absorption und Abstrahlung von Sonnenwärme durch die Oberfläche des Asteroiden entsteht.

Die Chronik des Mondes und die Folgen für die Erde

Der Zusammenhang zwischen dem Zerfall des Asteroiden Eulalia und dem Einschlagstrom, der vor 800 Millionen Jahren auf die Planeten niederging, wird durch Daten gestützt, die vom Southwest Research Institute (Don Davis) gesammelt wurden.

Auf der Erde wurden geologische Beweise für Ereignisse, die älter als 650 Millionen Jahre sind, durch Plattentektonik, Vulkanismus und Erosion nahezu ausgelöscht. Der Mond jedoch, der keine aktive Geologie aufweist, bewahrte die „Chronik' der kosmischen Katastrophen. Die Analyse des Alters von Mondkratern und von Apollo-Missionen zurückgebrachten Proben von Einschlagsglas weist eindeutig auf einen steilen Anstieg der Anzahl von Einschlägen großer Asteroiden genau in dieser Periode hin.

Angesichts der größeren Größe und stärkeren Schwerkraft der Erde entfielen auf jeden großen Einschlag auf den Mond etwa 20 ähnliche oder noch stärkere Kollisionen mit unserem Planeten.

Auswirkungen auf die Biosphäre und Geologie der Planeten

Der Höhepunkt der Bombardierung fiel mit einer Phase der globalen Abkühlung und erheblichen Veränderungen in der Biosphäre der Erde zusammen. Auf dem Mars lösten diese Einschläge starke seismische Wellen aus und coinciderten mit einem deutlichen Anstieg der vulkanischen Aktivität.

So wurde der Zerfall eines einzelnen Asteroiden zum Auslöser für weitreichende geologische und klimatische Veränderungen, die drei Planeten des Sonnensystems gleichzeitig betrafen.