Der Komet vom Chiemgau

Grabenstätt und der Tüttensee: Forscher sind sich einig, daß sich in unserer Region in historischer Zeit vor vielleicht 2000 Jahren in der Keltenzeit ein außergewöhnliches Ereignis abgespielt hat.

Ein riesiger Komet nähert sich unter flachem Winkel, aus nordöstlicher Richtung kommend, der Erde, dringt in die Atmosphäre ein und zerplatzt in 70 km Höhe in einer unvorstellbar gigantischen Explosion.

Gewaltige Druckwellen rasen auf die Erde zu; in der Explosionswolke, hervorgegangen aus Methaneis und -gas, Ammoniak und Wasser, steigen die Temperaturen auf einige 1000 Grad, und große und kleine Brocken des im Eis des Kometen gefangenen meteoritischen Materials aus Gestein und Metall stürzen hinab.

Für die damals in unserer Region lebenden Menschen ein todbringendes Inferno, in weiter entfernten Landstrichen immer noch als Naturgewalt erlebt, vermutlich noch südlich der Alpen als ungewöhnliches Naturereignis wahrgenommen und möglicherweise mit kurzzeitigen klimatischen Folgen für ganz Europa verknüpft.

So wird das Ereignis von den Forschern beschrieben, die durch Bienen und akribische Geländearbeiten von Amateurarchäologen auf die Spur der Naturkatastrophe gebracht wurden.

Leicht erhöhte Gehalte an ungewöhnlichen Elementen im Honig, eigenartiges metallisches Material in tieferen Bodenschichten und Krater, immer wieder Krater, mit Ringwällen, ungewöhnlich verformten und teilweise zu Glas geschmolzenen Gesteinen.

Dokumente aus der Vor- und Frühgegeschichte, dem Mittelalter werden erörtert und als Erklärung verworfen, und bei den Archäologen keimt die Idee eines kosmischen Ereignisses, eines großen Meteoriten- oder Kometeneinschlags, der die Phänomene vielleicht verständlich macht.

Wissenschaftler aus Astronomie und Archäoastronomie, Geologie und Geophysik sowie Mineralogie und Petrologie werden hinzugezogen, und schnell scheint die ursprüngliche Idee der Archäologen zu einer wissenschaftlichen Sensation zu werden.

In einer ersten Veröffentlichung der Forschergruppe* durch die amerikanische Zeitschrift Astronomy werden die wichtigsten Ergebnisse zusammengefaßt: Die Beobachungen sprechen für den Einschlag eines Kometen, dessen feste Bestandteile als Meteoriteneinschläge ein langgestrecktes Kraterfeld mit den Abmessungen von rund 60 km x 30 km hinterlassen haben.

Mehr als 80 erhaltene Krater mit Durchmessern zwischen 3 m und etwa 400 m werden gezählt. Der größte Krater ist der Tüttensee bei Grabenstätt, der bisher als ein Überbleibsel aus der Eiszeit ("Toteisloch") angesehen wurde. Die ungewöhnlichen Zertrümmerungen und Verformungen der eiszeitlichen Moränengesteine im Bereich der Krater sind typisch für Großmeteoriteneinschläge, bei denen sich kurzzeitig sehr hohe Drücke entwickeln.

Das grünliche, manchmal bläuliche und bräunliche Glas der teilweise geschmolzenen Gesteinsbrocken hat sich vermutlich gebildet, als diese bei den Einschlägen aus den Kratern ausgeworfenen wurden und in die glühendheiße Explosionswolke gerieten.

Analysen des bei den Kratern gefundenen metallischen Materials, meist in Form sehr kleiner Partikel, belegen das Auftreten sehr seltener Eisen-Silizium- und Titan-Kohlenstoff-Verbindungen, die in natürlicher Form auf der Erde extrem selten sind oder gar nicht vorkommen. Da man sie aber seit einiger Zeit industriell herstellen kann, sind die Funde unter hunderte Jahre alten Bäumen und in völlig ungestörten Bodenschichten ein wichtiger Hinweis auf eine Anlieferung im Zusammenhang mit dem Einschlag. Hier mögen sie sich vielleicht in der gewaltigen Explosionswolke gebildet haben.

Aufregender ist die Vorstellung, daß das Material auch aus den Fernen des Kosmos stammen kann. Allerneueste astronomische Forschungen zeigen, daß genau diese Verbindungen, die man bereits in Spuren auch in Meteoriten gefunden hat, eine wichtige Rolle in der Frühzeit der Entstehung unseres Sonnensystems gespielt haben. Der Chiemgau- Komet - Träger präsolarer Materie? Das Weltbild der Astronomen könnte sich ändern.

Im geschichtlichen Ablauf muß der Einschlag ein einschneidendes Ereignis für alle Belange der Besiedlung in unserer Region gewesen sein. Für die Chiemgau-Forschergruppe ist gerade auch der historische Zusammenhang ein ungemein spannender Teil dieser insgesamt aufregenden Geschichte des Chiemgau-Kometen, der die Forscher noch lange beschäftigen und in Atem halten wird.

* R. Beer, G. Benske, Th. Bliemetsrieder, Prof. Dr. K. Ernstson, W. Mayer, Dr. M.A. Rappenglück, Privatdozent Dr. U. Schüßler, Ch. Siegl, R. Sporn

Kraterstreufelder - im Chiemgau und anderswo

Die Krater sind nicht maßstabsgetreu aber in den relativen Größenverhältnissen gezeichnet. Die Zahlen an einigen Kratern bezeichnen die tatsächlichen Durchmesser (in Metern).

Krater aus dem Chiemgau-Streufeld

Hohenwart

Bergham, historische Aufnahme

Murshall

... und aus anderen Meteoritenkrater-Streufeldern ...

Morasko, Polen

Henbury, Australien

Kaalijarvi, Estland

Im Vergleich zu anderen irdischen Meteoritenkrater-Streufeldern ist das Chiemgau-Kraterfeld außergewöhnlich bezüglich Ausdehnung und Anzahl der Krater.

Der Tüttensee - Toteisloch oder Meteoritenkrater?

Entstehung von Toteismoränen

Beim Stillstand und Rückzug von Gletschern können sich Eiskörper ablösen (A) - sie sind "totes Eis". Werden diese isolierten Toteiskörper mit Gletscherschutt zugedeckt und gegen Wärme und Sonneneinstrahlung abgeschirmt, können sie über lange Zeiträume im Untergrund erhalten bleiben (B). Beim endgültigen Zusammenschmelzen sackt der Gletscherschutt nach, und es bilden sich Wannen - die Toteislöcher (C). Seen können sich dann in den Toteiswannen bilden, wenn diese am Boden mit abdichtenden Schichten ausgekleidet sind.

In manchen Fällen können Toteiswannen von hügeligen Moränen ringartig umgeben sein. Man erklärt solche Formen durch unterschiedliches Schmelzen im Zentrum und am Rande des zugedeckten Toteiskörpers.

Entstehung eines Meteoritenkraters

Ein Projektil (Impaktor), das ab einer Größe von etwa 10-20 m die Erdatmosphäre praktisch mit kosmischer Geschwindigkeit ungebremst durchschlägt, erzeugt beim Aufprall extrem starke Drücke, die sich in Form von Schockwellen in den Untergrund, aber auch in das Projektil ausbreiten (A). Verknüpft mit den Schockdrücken sind extrem hohe Temperaturen, die ausreichen, um das meteoritische Projektil beim Eindringen in die Erde in einer gewaltigen Explosion zu verdampfen. Verdampft und zusätzlich geschmolzen wird auch ein Teil des betroffenen Untergrundgesteins. Dieses Volumen wird durch die Ausbreitung der Schockwellen rasch zu einem Krater vergrößert. Unter hohem Druck wird dabei Gesteinsmaterial gegen Wände und Boden dieses Kraters gepreßt (B), zunehmend deformiert und zerbrochen und teilweise aus dem Krater als Auswurfmassen hinausgeschleudert (B), wodurch sich am Kraterrand ein Ringwall bildet (C). Nachdem die Kompression der Schockwellen- Bewegung nachgelassen hat, kommt es am Kraterboden durch die Druckentlastung zu gegenläufigen Bewegungen, die den Krater wieder flacher machen und an seinem Boden zertrümmertes Gestein hinterlassen (C). Eine solche schüsselförmige Struktur nennt man in der Impaktforschung einen einfachen Krater.

Tüttensee

Übersteigt der Durchmesser eines Krater einige Kilometer, so kommt es in der Spätphase des Einschlags zu einem zusätzlichen Kollaps der riesigen Hohlform mit der Folge, daß durch den Massenschub ins Innere Zentralberge und Ringe entstehen könnnen. Ein solcher, sogenannter komplexer Krater ist die 25 km messende Ries-Impaktstruktur (Nördlinger Ries) in Bayern.

Bei dem beschriebenen Impaktprozeß eines Großmeteoriteneinschlages sind die Schockwellen das besonders hervorstechende Merkmal. Sie steuern die Bewegungen der Gesteinsmassen bei der Kratervergrößerung, und sie hinterlassen charakteristische Merkmale in Mineralen und Gesteinen, die man von anderen geologischen Prozessen nicht kennt.

Zertrümmerte und deformierte Gerölle bei den Chiemgau-Kratern -

Zeugen der Gebirgsbildung (Tektonik) in den Alpen oder Belege für den Chiemgau-Impakt?

Die meisten der Chiemgau-Krater sind in die sandig-tonigen, mit kleinen und großen Geröllen durchsetzten Eiszeitablagerungen (Moränen) der Region eingetieft. Und im Umfeld der Krater beobachtet man, daß die Gerölle zu einem großen Teil sehr stark deformiert und heftigst zerbrochen sind, ohne daß sie allerdings auseinander fallen. Man kann sich gut vorstellen, daß diese besonderen Beanspruchungen durch die Schockwellen und die damit verknüpften hohen Drücke beim Meteoriteneinschlag und bei der Kraterbildung hervorgerufen wurden, und ganz ähnliche Deformationen kennt man von Meteoritenkratern auf der ganzen Erde.

Nun können aber in der Geologie sehr ähnliche Erscheinungen durch ganz unterschiedliche Vorgänge entstehen. Deshalb muß man sich fragen, ob die Gerölle vielleicht die Verformungen und Zerbrechungen bereits besaßen, als sie vom Gletschereis freigegeben und vom Flußwasser in unsere Region gebracht wurden. Das kann durchaus der Fall sein bei Gesteinsbrocken, die in den Alpen durch gebirgsbildende Kräfte (Tektonik) verformt und zerbrochen wurden, mit dem Eis transportiert und beim Schmelzen zusammen mit Sand und Kies abgelagert wurden. Hier ist es zunächst schwierig oder auch gar nicht zu entscheiden, ob wir es mit einer Impakt- oder mit einer tektonischen Beanspruchung zu tun haben.

Ganz anders bei den vielen gut gerundeten kleinen und großen Geröllen, die im Bereich der Krater die Zertrümmerungen und die anderen Deformationen zeigen. Diese zum Teil durch und durch zerbrochenen Gerölle, die vielfach ganz scharfkantige Bruchflächen besitzen (A, B), können ihre Deformationen unmöglich aus den Alpen mitgebracht haben, da sie bei jeglichem Transport in Eis und Wasser, der ja die Zurundung bewirkte, unweigerlich sofort zerfallen wären, und die scharfen Kanten der Brüche hätten ebenso nicht einmal eine Verschleppung über eine Strecke von nur wenigen hundert Metern überlebt.

Die intensiven Zerbrechungen und Deformationen der gut gerundeten Gesteine beweisen deshalb, daß sie nach ihrer Beanspruchung nicht mehr merklich bewegt worden sein können und daß die Verformungen mehr oder weniger an Ort und Stelle erfolgt sein müssen. Ein starkes Argument für den Einschlagsursprung der Krater! Beim Tüttensee fällt dazu auf, daß sich die deformierten Gesteine vor allem auf den inneren Bereich des Ringwalles konzentrieren, nach außen hin in der Häufigkeit rasch abnehmen und in den nahegelegenen Kiesgruben nicht mehr zu finden sind. Mit der Impakterklärung wird auch verständlich, warum die stark beanspruchten und von zahllosen Brüchen und Verschiebungen durchzogenen Gerölle dennoch zusammenhalten: Die Aushebung der Impakthohlform und der damit verbundene Massentransport aus dem entstehenden Krater und über den Kraterrand hinaus erfolgt unter einem ungeheuren Umschließungsdruck, bei dem die Gesteine wohl zerbrechen, aber gleichzeitig fest zusammengehalten werden. Solche besonderen Deformationen beobachtet man z.B. auch bei den Impaktkratern Nördlinger Ries (C) oder Crooked Creek in den USA (D).

Eine ganz besondere Art Deformation stellen vielfach in den Kratern und um sie herum gefundene Gerölle dar, die weit offene Risse in ihrem Inneren besitzen, ohne daß es zu einem durchgehenden Bruch und Zerbrechen gekommen ist (E, F). Auch diese Gerölle mit den scharfkantigen Spalten schließen einen Transport mit Eis und Wasser aus den Alpen aus, wobei nicht einmal ein tektonischer Vorgang bekannt ist, der im Gebirgsgestein eng begrenzte, sich kreuzende und weit offene Risse entstehen und anschließende Abtragung überleben läßt.

Aber wie sind diese offenen Risse und Spalten in den Gesteinen bei den Kratern entstanden? Hier hilft das Verständnis der Wirkung von Schockwellen weiter, die überhaupt bei einem Meteoriteneinschlag eine ganz wesentliche Rolle spielen, aber auch in der Technik in vielen Bereichen Bedeutung haben.

Im Bild G sehen wir einen von Schockwellen in einem Experiment auseinandergerissenen Block aus einer Eisenlegierung. Warum reißt eine Schockwelle, also eine Druckwelle, etwas auseinander? Eine Antwort gibt die Physik, die erklärt, daß an einer freien Oberfläche reflektierte Druckwellen als Zugwellen in das Material zurücklaufen. Und diese Zugwellen ziehen das Material auseinander, so daß im äußersten Fall offene Risse entstehen aber auch ganze Bruchstücke abplatzen können. Abplatzen heißt im Englischen "to spall" und "spallation", und deshalb hat der Begriff der Spallation zur Beschreibung des Schockwellen- Auf- und Abplatzens auch Eingang in die deutsche Sprache gefunden. Das Auffinden von Spallationsstrukturen in Geröllen der Chiemgau-Krater, für die es sonst keine vernünftige andere geologische Erklärung gibt, ist ebenfalls ein sehr starkes Argument für ein Impaktereignis.

Der Tüttensee

- ein eiszeitliches Toteisloch oder ein Meteoritenkrater? Was spricht für ein Toteisloch? Der Tüttensee liegt in einer eiszeitlich geprägten Landschaft, in der Toteiswannen mit und ohne Wasser zum normalen Erscheinungsbild gehören.

Was spricht für einen Meteoritenkrater? Der Tüttensee besitzt einen sehr gleichmäßig ausgeformten Ringwall. Die runde, aber nicht kreisförmige Umrandung kann durch den Einschlag eines zuvor auseinandergebrochenen Projektils erklärt werden. Stark unregelmäßige Krater gibt es auch in den Kraterstreufeldern von Henbury und Kalijaarvi. Der regelmäßig geformte Ringwall ist viel eher mit einer zentralen Einschlagexplosion als mit dem unregelmäßigen Abschmelzen eines Toteiskörpers zu vereinbaren. Die stark deformierten Gerölle des Tüttensee-Ringwalles mit den schock-typischen Spallationsrissen sprechen für ein lokales Ereignis und schließen eiszeitliche Transportvorgänge aus. Die in Geröllen des Tüttensee-Ringwalles gefundenen Schockeffekte in Mineralen kennt man nur von Meteoritenkratern.

Nach dem gegenwärtigen wissenschaftlichen Kenntnisstand sprechen die Beobachtungen am Tüttensee für einen Impaktkrater und nicht für eine Eiszeitstruktur, ein Toteisloch.

zum Teil 2--->