Meteoritter på liv og død

Hallingdal for 650 millioner år siden. En gigantisk meteoritt slår plutselig ned med veldig sprengkraft. Tilbake står et rykende kjempekrater, en halv mil i diameter, som et gapende sår i et livløst landskap.

Beviset: De parallelle sprekkene i det millimeterstore kvartskornet (gult felt) fra Gardnos-krateret dannes kun ved de ekstreme trykk- og temperaturforholdene som finner sted ved meteorittnedslag. Tidligere antakelser om at krateret var av vulkansk opprinnelse, er motbevist. (Foto: Johan Naterstad)

Kreftene som er i sving når store meteoritter treffer jorden, er enorme, sier Johan Naterstad, førsteamanuensis ved Mineralogisk-geologisk museum, mannen som fant de nødvendige beviser for meteorittnedslaget. Tynnslip av mineraler fra området avslørte spesielle mikrostrukturer som dannes ved ekstreme trykk- og temperaturforhold.

Selv ikke vulkansk aktivitet eller fjellkjedefolding skaper slike forhold. Da jeg fant sjokkforandringene i kvartsstrukturen, var saken klar. Slike er tidligere kun observert ved atomsprengninger og andre meteorittnedslag sier Naterstad og tar fram et stykke kvartsitt på størrelse med en håndball. Opprinnelig melkehvit, men nå svart. Gitterstrukturen er blitt ødelagt av sjokkbølgene, og karbon har tatt plass i mineralets indre struktur.

Kosmisk biljard

I et belte mellom Jupiter og Mars svever massive rester av hva som sannsynligvis engang var en planet. Som ved en gigantisk kosmisk biljard kolliderer fragmentene fra tid til annen, og «kulene» skifter retning, noen ganger mot jordens gravitasjonsfelt. Mindre meteoritter vil brenne opp på sin ferd gjennom atmosfæren, men større meteoritter bremses lite opp.

Vanlig hastighet inn mot jordoverflaten er 2030 kilometer pr. sekund. En reise fra Lindesnes til Nordkapp tar om lag ett minutt med denne farten, sier Naterstad.

Sprengkraften til meteoritten var vanvittig, fortsetter han. Krateret var 5 kilometer i diameter og 500 meter dypt. Beregninger viser at diameteren på meteoritten må ha vært ca. 250 m, med en sprengkraft på størrelse med 10 000 Hiroshima-bomber. Et sted mellom 5 og 8 milliarder tonn stein ble blåst vekk ved nedslaget. Mengden av stein som ble knust og liggende på stedet, er mange ganger så stor.

Meteoritten og store mengder stein fordampet rett og slett ved eksplosjonen. En kjempesky av jern- og nikkeldamp, gasser og støv fylte himmelen og sperret for sollyset. Restene av meteoritten kan nå finnes i sedimentene rundt som geokjemiske uregelmessigheter på grunn av nedfallet. Nedslagsområdet var sannsynligvis dekket av grunt havvann, og foruten sjokkbølger og den enorme støvskyen kan det ha reist seg en flodbølge som skylte inn over omkringliggende områder.

Gardnoskrateret i Hallingdal er en fantastisk struktur og en ypperlig referanse til andre funn, sier den entusiastiske geologen. Nærheten til Oslo-feltet er også viktig. Dette gjør det enkelt ved selvsyn å sammenlikne vulkanske formasjoner og formasjoner dannet på grunn av meteorittnedslag, sier han og forteller om naturstiene som er blitt laget i området. Her kan skoleelever, lekfolk og eksperter rusle rundt i et geologisk eldorado, der de ulike bergartene er merket med forklarende skilter. Kommunen har vært rask til å utnytte forskningsresultatene i reiselivssammenheng, og lokale kunstnere selger nedslagsknust stein som smykkemateriale.

Johan Naterstad

400 m hendelseshistorie: En borkjerne 400 m ned gjennom krateret har gjort det mulig for geologene Johan Naterstad (bildet) og pensjonert kollega Johannes A. Dons å beskrive nedslagsproduktene meter for meter. Borkjernen som Naterstad holder, viser en av de 400 metrene. Her dreier det seg om sedimentære bergarter i kraterfyllingen. Hele borkjernen har fått plass i et av de eldste drivhusene i Botanisk hage. (Foto: Ståle Skogstad)

Massedød og nytt liv

Meteoritten spredte død og ødeleggelse og brakte etter alt å dømme økosystemet i ubalanse i lang tid på grunn av formørking og temperaturfall. I den prekambriske tiden hvor nedslaget trolig fant sted, er det ikke blitt påvist dyr med skall av noe slag, kun mikroorganismer. Nøyaktige biologiske effekter er derfor vanskelige å bestemme. I senere geologiske perioder ser massedød på jorden ut til å falle sammen med store meteorittnedslag. En over 100 millioner år lang tidsæra der dinosaurene hersket, sluttet brått og trolig samtidig med en kjempesmell i Mexico for 65 millioner år siden. En meteoritt på ca. 10 kilometer i diameter rammet jorden, sannsynligvis med enorme effekter for den globale økologibalansen og dinosaurenes livsvilkår. I et geologisk tidsperspektiv drøyde det ikke lenge før livet vendte tilbake. Pattedyrene, som hadde levd i skyggen av dinosaurene, fikk etter hvert gode livsvilkår. Senere dukket også de første mennesker opp. Vår eksistens og tilstedeværelse kan altså skyldes «dødbringende» meteoritter.

Paradoksalt nok kan meteorittene også være fundamentale for alt liv på jorden og danne grunnlaget for nytt liv og nye livsformer. Årlig kommer rundt 300 tonn organisk stoff til jorden via meteorittmateriale. Aminosyrer, som alle proteiner er bygd opp av, er funnet i meteoritter. Mysteriet omkring livets oppstandelse kan kanskje løses ved å rette blikket mot rommet, sier Naterstad.

400 m hendelseshistorie

Gardnos-krateret har vakt oppsikt internasjonalt, og blir karakterisert som ett av de tre beste studieobjekter i sitt slag. En stor del av de sedimentære lagrekkene som senere ble avsatt i krateret, har overlevd landhevning og erosjon. Som en geologisk kalender ligger disse bevart i kronologisk rekkefølge. I 1993 finansierte Norges forskningsråd utboring av en kjerne gjennom de overliggende sedimenter og nedover i krateret. Den 400 m lange borkjernen, som i dag finnes på museumsområdet på Tøyen, representerer således en 400 m lang hendelseshistorie. Studier av krateret og analyser av borkjernen gir forskere enestående grunnlag for ny viten om meteorittnedslag. Internasjonale, europeiske og nordiske kontaktnett er etablert for å sikre topp ekspertise under arbeidet. Spesialistene står overfor en rekke nye forskningsoppgaver.

Den geologiske og den biologiske utviklingshistorie er nært knyttet sammen. Arbeidet kan derfor lære oss mye om den tidlige jordens utvikling, sier Naterstad, som mener arbeidet er viktig for å klargjøre geologers og paleontologers «evige disputt». Paleonto-loger, som studerer «lagrekker» av fossile organismer, forklarer brudd i utviklingskjeder ut fra geologiske prosesser som landhevninger, plateforskyvninger, endringer av havnivå og intens vulkanisme. Blant annet på grunn av dyrenes fantastiske tilpasningsevner mener mange geologer at mer plutselige forandringer må til for å forklare massedød. Nyere forskning viser at de enorme sjokkbølgene fra store meteorittnedslag kan sette i gang prosesser i jordskorpen med global effekt. Nedslagsforskningen er i utvikling, og på sikt vil paleontologer og geologer kanskje kunne enes om en teori som inkluderer meteoritter som en viktig katalysator både i jordens geologiske og biologiske utvikling.

Samtidig som vi lærer mye om den tidlige jorden og hva som rører seg ute i verdensrommet, åpner de ekstreme trykk- og temperaturforholdene også for nye utfordringer og kunnskap innen materiallæren, fortsetter Naterstad. I dag finner vi tilsvarende deformasjonsstrukturer kun i områder omkring kjernefysiske sprengninger. Hvor mye ulike materialer tåler og hvordan de endrer karakter ved slike høye trykk og temperaturforhold, vet vi lite om.

Gigantisk blink

Totalt er det i dag registrert i underkant av 150 kratre i verden. Det virkelige tallet er trolig mye høyere. Kratrene kan være erodert eller skjult av hav eller avsetninger. Særlig på grunn av olje- og malmleting oppdages årlig 56 nye kratre. Månen er full av «arr» etter meteorittnedslag. Her har ikke kratrene blitt erodert og ligger der som bevis på den harde behandlingen planetene gjennom tidene har fått av meteoritter. Jorden har sterkere gravitasjon og større overflate enn månen, og vil være mer utsatt. Vår planet ligger altså her som en gigantisk blink i meteorittenes skuddlinje. Naterstad vil likevel ikke være med på noen dommedagsprofetier:

Sannsynligheten for å bli truffet er uhyre liten. Hvor liten er vanskelig å fastslå, men meteoritter av samme størrelse som den i Hallingdal treffer jorden omtrent hvert titusende år. Meteoritter som kan utslette alt liv på en global basis, går det heldigvis ca. en milliard år mellom hver gang vi får besøk av, sier Naterstad, mens han lener seg avslappet tilbake. Rolig ventende på undergangen?

Fakta

Meteorer kan sees som stjerneskudd på himmelen. Det er små steiner som for det meste brenner opp i atmosfæren på vei mot jorden. Bitene som lager stjerneskuddene, kalles meteoroider. «Romsteiner» som har kommet ned på jordoverflaten, kalles meteoritter. Siden 1848 er det rapportert om 12 meteorittfunn i Norge, med størrelser fra hektogram og opp til 80 kg. Det reelle tallet er antakelig større, fordi mange ikke blir funnet eller fordi man ikke forstår deres opprinnelse. Større meteoritter, som den i Hallingdal, kalles gjerne asteroider. Bolider blir ofte benyttet som fellesbetegnelse på disse himmellegemene.

Emneord: Matematikk og naturvitenskap, Fysikk, Astrofysikk, romfysikk, astronomi, Geofag Av Morten Bremer Mærli
Publisert 1. feb. 2012 12:22
Legg til kommentar

Logg inn for å kommentere

Ikke UiO- eller Feide-bruker?
Opprett en WebID-bruker for å kommentere