Der Meteoriteneinschlag -
eine kosmische Katastrophe

Der Rieskrater entstand durch den Einschlag eines Großmeteoriten vor etwa 14,8 Millionen Jahren. Vermutlich aus dem Asteroidengürtel zwischen Mars-und Jupiterbahn kommend, durchschlug ein gewaltiger Himmelskörper (geschätzter Durchmesser 800 - 1200 Meter) beinahe ungebremst die Lufthülle der Erde und stürzte auf das Grenzgebiet zwischen Schwäbischer und Fränkischer Alb. Wissenschaftler errechneten eine Aufschlagsgeschwindigkeit von 20 - 60 km pro Sekunde, wobei eine Energie frei wurde vergleichbar der Sprengkraft von 250.000 Hiroshima-Bomben. Die Energiemenge liegt also in einer Größenordnung, mit der allenfalls die
 
polierte Scheibe eines Steinmeteotiten  
Scheibe eines Steinmeteoriten
Die abgesägte und polierte Scheibe eines Steinmeteoriten (Allende-Meteoriten schauer, Mexiko, 1969) zeigt deutlich die Struktur eines Meteoriten (kohliger Chondrit), wie er in ähnlicher Ausbildung auch für das Ries vermutet wird. Diese Meteorite zählt man zu den ältesten Gebilden des Sonnensystems. 

Explosionsenergie großer Wasserstoffbomben konkurrieren kann. Allerdings müßten 50 Stück 100-Megatonnen-Bomben gleichzeitig gezündet werden, um eine ähnliche Energie freizusetzen (STÖFFLER 1972). Selbst die größten Rechenanlagen reichen nicht aus, um alle Vorgänge bei der Entstehung des Rieskraters rechnerisch zu erfassen (EL GORESY 1982). Einen solchen Meteoriteneinschlag bezeichnet man in Anlehnung an die englische Sprache als Impakt. Infolge der gewaltigen Hitzeentwicklung brandete ein Glutstrom über das Land, der alles tierische und pflanzliche Leben im Umkreis von über 100 Kilometern auslöschte.

Der Ablauf der Rieskatastrophe

Millisekunden vor dem Aufschlag des Meteoriten auf der tertiären Landoberfläche wurde die Luft zwischen dem anfliegenden Körper und der Erde zusammengepreßt und ungeheuer erhitzt. Eine Entlastung des Druckes konnte nur noch seitlich erfolgen, wobei eine dünne Schicht der Landoberfläche aufgeschmolzen und mitgerissen wurde. Mit einer Geschwindigkeit, die wohl noch größer als die des Meteoriten war, wurde ein Regen kleiner und kleinster natürlicher Glastropfen ausgeschleudert (jetting). Im Gebiet der Tschechoslowakei (Böhmen und Mähren) finden sich diese Glastropfen heute noch in großer Zahl. Die Entstehung der sogenannten Moldavite war lange Zeit ungeklärt und konnte nur durch Experimente mit hochbeschleunigten Projektilen, physikalischen Altersbestimmungsmethoden und chemischen Untersuchungen fast zweifelsfrei mit dem Riesereignis in Verbindung gebracht werden (LUFT 1983). An vielen anderen Orten der Welt (Australien, Indochina) werden solche Tektite, wie sie zusammenfassend heißen, gefunden. Ihre Entstehung wird allgemein auf Meteoriteneinschläge zurückgeführt.

Nur Sekundenbruchteile später traf der gewaltige Körper auf der Landoberfläche auf, durchschlug die Sedimentgesteine und drang etwa 700 - 1000 m in den kristallinen Untergrund ein. Meteorit und unmittelbar benachbartes Gestein wurden auf 40% des ursprünglichen Volumens zusammengepreßt. In wenigen Sekunden entstand ein tiefer, schüsselförmiger Primärkrater. Die Druckentfaltung setzte sich in Form von Druckwellen mit mehrfacher Schallgeschwindigkeit in das umgebende Gestein kugelschalig nach allen Seiten fort. Solche Druckwellen mit Überschallgeschwindigkeit und Drücken von bis zu 50 Mbar bezeichnet man als Stoßwellen. Eine Stoßwellenfront verlief natürlich auch im Meteoriten entgegen seiner Bewegungsrichtung. Mit zunehmender Eindringtiefe verloren die Stoßwellen schnell an Energie und veränderten das umliegende Gestein sehr unterschiedlich.

Nach weniger als 2 Sekunden begann die Hauptauswurfphase, wobei zunächst jüngeres, dann älteres Gestein ausgeschleudert wurde und in inverser Abfolge, also entgegengesetzt zur ursprünglichen Schichtung, zur Ablagerung kam. Durch übereinandergeschobene Gesteinspakete bildeten sich die Schliff-Flächen. Die im Winkel von 45° ballistisch ausgeworfenen Trümmermassen schürften beim Auftreffen auf der Landoberfläche noch beträchtliche Mengen von Lokalmaterial auf (bis zu 90%) und erfuhren nochmals eine intensive Durchmengung. Hierdurch ist die Entstehung der Bunten Trümmermassen geklärt, die das ganze Vorland des Rieses überdeckten und teilweise heute noch überdecken. Tonnenschwere Gesteinsblöcke aus dem Weißen Jura flogen dabei bis zu 60 km weit. Nach etwa 2 Minuten war der Auswurf der Bunten Trümmermassen beendet. Inzwischen war auch der eindringende Meteorit zur Ruhe gekommen. Ein Teil der ungeheuren Bewegungsenergie wandelte sich in Wärme um, deren Größenordnung wohl bei einigen Zehntausend Grad vermutet werden darf. In Milli-, höchstens Zehntelsekunden verdampften der Meteorit und das unmittelbar benachbarte Gestein und verließen explosionsartig als glühende Dampfwolke den Krater. Man schätzt, daß etwa 2 - 3 km³ Gestein verdampft sind. Weitere 5 km ³ vorwiegend granitischen Materials aus dem Riesuntergrund schmolzen und vermischten sich mit der sich ausdehnenden Gas- und Glutwolke (DAVID 1969). Aus aufgeschmolzenem Material aus dem Grundgebirge, vermischt mit Staub und geringen Anteilen von Sedimentgesteinen, entstand der über den Bunten Tr&umml;mmermassen abgelagerte Suevit (Auswurfsuevit). Dabei wurden dieser Suevit-Brekzie aerodynamisch verformte Glasbomben unterschiedlicher Größe (bis 50 cm) und einem Anteil bis zu 20% (v. ENGELHARDT 1972) eingelagert. In einer Mächtigkeit von mehreren hundert Metern, fast völlig ohne Anteile des Deckgebirges und mit erheblich geringeren glasigen Bestandteilen lagerte sich der Rückfallsuevit in der Kraterhohlform ab. Dieser wurde vermutlich nie hoch ausgeschleudert, sondern verblieb im Krater. Gleichzeitig federte das zusammengepreßte Gestein aus dem Riesuntergrund ähnlich einem zusammengedrückten Gummiball zurück (Stoßwellenrückkehr). Im zentralen Bereich des Kraters "flossen" kristalline Gesteine unter intensiver Durchmengung nach oben und füllten den Primärkrater innerhalb einer Minute größtenteils wieder auf, wobei auch eine Durchmengung mit suevitischem Material durchaus möglich war. Zur selben Zeit kam es in der Randzone des primären Kraters zu umfangreichen Absenkungen, die die Kraterstruktur auf den heute erkennbaren Umfang erweiterten. Hierdurch ist auch die Entstehung des Inneren Ringwalles (Durchmesser 9 - 11km) geklärt, dem einzelne Erhebungen in der Riesebene, wie den Wennenberg, der Spitzberg, der Hahnenberg oder der Stoffelsberg angehören.

Schließlich vermutet man, daß es bei instabiler Lage noch zu Abrutschungen einzelner Gesteinspakete kam. Die Form des Kraters wurde dadurch jedoch nicht mehr wesentlich verändert. Nach etwa fünf Minuten waren alle schnellen Bewegungen im Kraterbereich abgeschlossen. Insgesamt wurden 100 - 150 km³ Gesteinsmaterial ballistisch ausgeworfen und 800 - 1000 km³ bewegt.

Zusammenfassend können die Impaktgesteine des Rieses und ihre unterschiedliche Stoßwellenbeanspruchung wie folgt eingeteilt werden (HÜTTNER 1977).
 
Ausgangsmaterial  überwiegend Deckgebirge überwiegend Grundgebirge 
Stoßwellen- 
beanspruchung
i. a. niedrig  niedrig bis mittel  niedrig bis hoch
Impaktgesteinstyp  Bunte Trümmermassen  Polymikte 
Kristallin- 
bereccien
Suevit
allochthone 
Schollen; 
Gries
Bunte 
Breccie

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© Hans-Peter Jäger -letzte Änderung 30.06.2003