Meteor

Gigantisk meteorit förpassade våra förfäder till frysen

En meteorit, en och en halv kilometer i diameter, kraschar ned på Grönland med kraften av 700 atombomber. Fyndet av en enorm krater avslöjar att en meteorit kan ha lett till tusen års kyla för mänskligheten i slutet av stenåldern.

Jefferson Beck/GSFC/NASA

Ett kilometerstort klippblock färdas ljudlöst genom rymden – långt ifrån sin födelseplats mellan Mars och Jupiter. Det bromsas i kontakten med jordens atmosfär och gravitationen tvingar sakta meteoriten på direkt kollisionskurs med den blågröna planeten.

Framför den objudna kosmiska gästen får mötet med luften trycket och temperaturen att stiga blixtsnabbt och till slut är klippblocket omslutet av en glödande plasma medan den med 60 000 kilometer per timme störtar mot planetens istäckta nordpol.

Kollisionen mellan de två himlakropparna utlöser en explosion motsvarande
47 000 Hiroshima-bomber, och allt inom 20 kilometer förvandlas till glödande stoft och gas.

Nedslagets kraft motsvarade 700 a­tom­bom­ber på ett megaton eller 47 000 Hiroshima-bomber.

© Jefferson Beck/GSFC/NASA

Scenen låter som början – eller slutet – på en katastroffilm. Men katastrofen är verklig och våra förfäder var vittne till den för bara 13 000 år sedan. Det visar ett nytt fynd av en enorm meteoritkrater under Grönlands inlandsis.

Forskarnas studier pekar också på att meteoriten inte bara krossade istäcket och jordskorpan utan kastade ut planeten i tusen års kyla – en drastisk klimatförändring som utrotade hela folkslag och i slutändan förändrade mänsklighetens historia för alltid.

Radar avslöjar enorm fördjupning

Forskarna känner till cirka 180 meteoritkratrar på jorden – i många olika storlekar och på alla kontinenter.

Den mest imponerande är Vredefortkratern, som skapades när ett föremål med en diameter på tolv kilometer för två miljarder år sedan slog ned i det som i dag är Sydafrika. 14 000 kubikkilometer sten smälte omedelbart och material slungades 2 500 kilometer bort och landade i bland annat Skandinavien.

Vid den tiden beboddes jorden bara av encelliga organismer och de enkla ekosystemen klarade sannolikt av katastrofen utan några drastiska förluster.

En liknande händelse i dag skulle dock utrota stora delar av livet på planeten eftersom den stoftfyllda atmosfären skulle stänga ute solljuset i flera årtionden och sänka jordens genomsnittstemperatur från nuvarande 15 grader till under fryspunkten.

700 atombomber på ett megaton – så mycket energi utlöste nedslaget på Grönland.

Lyckligtvis har inga meteoriter av den kalibern träffat jorden sedan ett tio kilometer brett klippblock utrotade dinosaurierna för cirka 65 miljoner år sedan.

Risken för katastrofala nedslag finns alltid och därför är det viktigt för geologerna att hitta och undersöka så många kratrar som möjligt. Endast på så sätt kan de klarlägga exakt vilka effekterna av nedslagen är, och hur ofta de förekommer.

Det blev därför stor uppståndelse när forskare 2015 började misstänka att det fanns en stor och hittills okänd krater under den kilometertjocka inlandsisen i nord-västra hörnet av Grönland.

Genom att jämföra ett större antal radarmätningar som i huvudsak samlats in av Nasa under en 20-årsperiod upptäckte forskarna den skål-formade fördjupningen i berggrunden. En radar kan se genom isen och mätningarna avslöjade att fördjupningen hade en diameter på hela 31 kilometer.

Meteor

Flygplan utrustade med radar har hittat en 31 kilometer bred och drygt 300 meter djup krater (grön cirkel) begravd under en kilometer is i nordvästra Grönland.

© Kurt Kjær et al./Science

Innan forskarna – med Kurt Kjær, dansk geolog och professor, i spetsen – kunde vara säkra på att fördjupningen var en krater behövde de göra flera undersökningar.

Därför reste de 2016 till Grönland för att leta efter spår på kusten utanför fördjupningen medan överflygningar med en ny och mer kraftfull radar ombord på Alfred Wegener-Institutets forskningsplan Polar 6 samlade in mätningar med ännu högre upplösning.

Guld och sand pekar på meteorit

På den stora smältvattenslätten framför den grönländska inlandsisen spanade man efter fler tecken på den gömda kratern, som kallas Hiawathakratern efter en närliggande glaciär.

Forskarna fann exakt vad de letade efter. I proverna av sand och grus som den smälta isen transporterar ut från glaciären hittade geologerna tydliga tecken på att en meteorit varit inblandad.

Bland annat visade de små sandkornen av kvarts tydliga tecken på en extrem tryckpåverkan. I mikroskopet kunde forskarna se små sprickor i mineralerna och genom att jämföra med prover från andra kratrar stod det klart att en meteorit var den mest sannolika förklaringen.

Krossade sandkorn avslöjar nedslag

Radarvågor ledde forskarna på spåret av en gigantisk krater. Sluttande klippor, guld och trasiga sandkorn gav dem de slutgiltiga bevisen för ett våldsamt meteoritnedslag.

Meteor

Radar kartlägger landskap under is

Radarvågor som skickas ut från ett flygplan tränger igenom isen men reflekteras av marken under den. Genom att mäta hur lång tid det tar innan vågorna kommer tillbaka till planet kan forskarna kartlägga höjdskillnaden under isen.

Meteor

Bergssluttningar avslöjade nedslag

Forskarna mätte klippornas lutning intill kraterns västra kant och mätningarna visar att klipporna pekar mot mitten av den stora fördjupningen. Det tyder på att kratern har skapats av en våldsam händelse och inte av långsam erosion.

Meteor

Sällsynta grundämnen är rester av meteoriten

Prover av grus från området krossades och analyserades. Material som förts ut under glaciären innehöll höga nivåer av grundämnen, som guld, nickel och kobolt. Dessa ämnen finns i järnmeteorer men inte i områdets övriga berg.

Meteor

Sprickor i sandkorn tyder på en kraftig explosion

Forskarna hittade små sprickor i sandkorn som förts ut av smältvattnet inifrån kratern. Sprickorna är tecken på en kortvarig men mycket våldsam tryckeffekt som bara är känd från meteoritnedslag och atombombssprängningar.

Höga halter av sällsynta grundämnen (som guld, nickel och kobolt) i mineral­proverna skvallrade också om att det fanns en meteoritkrater under isen, men de berättar ytterligare en historia: Att det handlar om en järnmeteorit.

Järnmeteoriter består nästan uteslutande av järn och järn/nickel-legeringar, och de klarar färden ned genom atmosfären betydligt bättre än sten­meteoriter som oftast sprängs och brinner upp.

Därför utgör järnmeteoriter 90 procent av alla de stora meteoriter som påträffats på jorden, trots att det är relativt sällsynt att järnmeteoriter slår ned på planeten.

Meteor

Geologen Kurt Kjær tog prover av jorden nära kratern för att hitta fler bevis för nedslaget.

© Kurt Kjær/University of Copenhagen

Upptäckten att Hiawatha-meteoriten var av järntypen löser kanske gåtan om två stora och flera mindre järnmeteoriter som de senaste århundradena har påträffats i nordvästra Grönland, cirka 300 kilometer söder om Hiawatha.

Den största är den drygt 30 ton tunga Ahnighito som hittades 1894. Den kan i dag ses på American Museum of Natural History i New York, USA, och är världens tredje största järnmeteorit. Den andra stora är Agpalilik på drygt 20 ton, som hittades 1963 och i dag kan ses framför Geologisk Museum i Köpenhamn i Danmark.

De två meteoriterna är av samma järntyp och därför tror forskarna nu att de är rester av Hiawatha-meteoriten. Allt annat skulle vara statistisk osannolikt, menar de.

Meteor

Forskarna kan redan ha hittat rester av meteoriten – som Agpalilik, som finns utställd i Köpenhamn.

© Carsten Brandt/Getty Images

Med de överväldigande bevisen från radar, mineraler och andra undersökningar – och kanske till och med rester från själva meteoriten – är det extra intressant att fastställa när det hände. Här står forskarna inför en större utmaning eftersom det inte går att göra en direkt åldersbestämning.

Radarmätningar har visat att kratern är välbevarad med branta sluttningar och en central förhöjning som kännetecknar en ung krater. Eftersom is blixt­snabbt kan slipa av ojämnheter är kratern högst tre miljoner år gammal och sannolikt under en miljon år.

Samtidigt visade radarundersökningar att den äldsta isen i kratern är ung i förhållande till isen på andra platser i Grönland, och att isen råkat ut för en våldsam händelse strax före slutet på den senaste istiden för drygt 11 500 år sedan.

Sammantaget pekar resultaten på att kratern kan vara svaret på en av de största gåtorna inom klimatforskningen.

Nedslag förklarar extrem kyla

För 12 850 år sedan var jorden på väg ut ur den senaste istiden när en temperaturhöjning plötsligt vände och planeten fick utstå ytterligare 1 300 års kyla.

Det satte stopp för havsströmmarna. Glaciärerna i Nordamerika, Skandinavien och Sibirien slutade smälta tillbaka mot polerna och växte till och med lite, och den spirande skogen i bland annat södra Skandinavien avlöstes återigen av tundra.

Orsaken till det drastiska skiftet har hittills varit okänd, men nu menar forskarna bakom upptäckten av Hiawathakratern att deras enorma meteorit är boven i dramat. Effekterna av nedslaget är exakt det som krävs för att sätta igång den kedjereaktion som orsakade en nedkylning av stora delar av vår planet.

Meteorit avbröt planetens upptining

Istiden var på väg att ta slut och temperaturen var i stort sett som i dag. Sedan slog katastrofen till. En gigantisk meteorit smälte hundratals kubikkilometer is, stängde de varma havsströmmarna och kastade planeten tillbaka in i kylan.

Meteoriten träffar Grönland

En elva miljarder ton tung järnmeteorit med en diameter på cirka 1,5 kilometer slår ett sju kilometer djupt hål i jordskorpan i nordvästra Grönland. Hålet kollapsar sedan till det som i dag kallas Hiawathakratern.

Isen smälter och stoftet skuggar

Nedslaget pulvriserar 20 kubikkilometer berg och smälter flera hundra kubikkilometer is. Stoftet skuggar solen och smältvattnet forsar ut i havet vid Grönland så att havsströmmarna från ekvatorn inte längre kan skicka värme norrut.

Temperaturen faller

Överallt på jorden leder nedslaget till ned-kylning, exempelvis i det tropiska havet norr om Chile där vattentemperaturen faller tre–fyra grader. Effekten varar i 1 300 år.

Höjningen av havet bromsas

De stora istäckena i norr höll på att smälta efter istiden och därmed höjdes havsnivån. Den höjningen bromsades när temperaturen dök.

Polarfronten flyttas

Polarfronten, som utgör gränszonen mellan kall luft vid polerna och varmare luft, flyttades tusentals kilometer söderut och kall, fuktig luft täckte Europa.

Forskare har tidigare visat att nedkylningen – som kallas yngre dryas-kylan – slog till med en hittills aldrig skådad hastighet.

2009 undersökte den kanadensiske geologen William Patterson och hans kolleger borrkärnor från en irländsk havsbotten och upptäckte att ekosystemet i området kollapsade på några månader när yngre dryas-kylan slog till. Effekten på klimatet motsvarade att Stockholm skulle ha flyttats till Svalbard.

Tempot i klimatförändringen bidrar till att underbygga idén om att orsaken till yngre dryas inte var en naturlig växling som skulle ta lång tid att slå igenom, utan en katastrofal händelse som på rekordtid kastade planeten tillbaka i kyla.

Även undersökningar av borrningen ned i Grönlands inlandsis har visat att klimatskiftet inträffade på högst tre år.

Meteor

Geologerna hittar ännu en krater under isen

Några månader efter offentliggörandet av Hiawathakratern (nummer 1 på bilden) har en annan forskargrupp avslöjat en ny möjlig meteoritkrater (nummer 2 på bilden) drygt 180 kilometer sydost om Hiawatha. Den nya kratern är sannolikt äldre än Hiawathakratern.

Det finns flera skäl till varför ett stort meteoritnedslag är en självklar förklaring på den plötsliga nedkylningen.

Ett nedslag av den storleksordningen och den geografiska placeringen skulle för det första fylla atmosfären med stoft, aska och mikroskopiska droppar som kunde blockera solens ljus och värme i upp till ett årtionde.

Det skulle sänka temperaturen eftersom mer energi under en tid skulle försvinna från jorden än vad solen kunde ge planeten.

1500 gigaton is smälte till följd av nedslaget på Grönland, menar forskarna.

För det andra skulle uppvärmningen från nedslaget ha skapat enorma mängder smältvatten som skulle ha strömmat ut från inlandsisen i Atlanten. Här skulle det ha bildat ett lätt lager färskvatten ovanpå det tunga saltvattnet.

Locket skulle bromsa havscirkulationen och stoppa den transport av ljummet vatten från ekvatorn norrut som vi i dag kallar Golfströmmen.

Totalt föll den globala temperaturen under yngre dryas med mellan tre och fyra grader – vilket gick hårt åt befolkningen i Europa och Nordamerika.

Kyla utplånade hela folkslag

När yngre dryas tog slut efter 1 300 år avlöstes den av den nuvarande varma perioden, Holocen.

Klimatet blev betydligt mer stabilt, vilket bättrade på möjligheterna att bruka jorden. Resultatet blev de första försöken med jordbruk och fasta bosättningar som uppstod i stort sett samtidigt för cirka 11 500 år sedan i bland annat Mellanöstern, Kina, Mexiko och Peru.

Utan yngre dryas-kylan skulle jordbruket kanske ha uppstått över tusen år tidigare, och våra civilisationer skulle i dag ha nått längre än vi gjort.

Den plötsliga kylan fick också betydligt mer handgripliga konsekvenser.

Början på yngre dryas sammanfaller med kollapsen av det så kallade Clovisfolket, som var ett av de tidigaste folkslagen i Nordamerika – möjligen för att kylan slog ut många av de djur som Clovisfolket levde av.

Meteor

Spjutspetsar från den så kallade Cloviskulturen har hittats över större delen av Nordamerika.

© Bill Whittaker

Upptäckten av Hiawathakratern och dess koppling till yngre dryas ger forskarna en hittills saknad insikt i hur ett meteoritnedslag kan påverka mänskligheten – och påminner oss om de konsekvenser som dagens avsmältning i Arktis kan få.

Samtidigt gör kraterns unga ålder att man nu anser att stora meteoritnedslag kan ske oftare än man tidigare trott.

Nya undersökningar ska nu ge oss svaren på kraterns sista gåtor.

Meteor
Forskarna vill borra sig ned till kratern. En liknande borrteknik testas nu i Antarktis.

Borrningar ska avslöja kraterns ålder

Nya undersökningar av kratern och detaljerade datorsimuleringar av nedslaget ska avslöja om meteoriten var orsaken till den 1 300 år långa perioden av kyla.

  • Meteor

    Datorsimulering återskapar katastrofen

    Så här fungerar det: All kunskap om nedslaget förs in i en datormodell som sedan simulerar flera möjliga versioner av nedslaget.

    Status: Redan genomfört.

    Pris: 0,15 miljoner kronor.

    Det har forskarna lärt sig: Simuleringen visar att isen inte bromsade nedslaget, men styrde hur resterna av meteoriten fördelades. Därmed vet forskarna nu var de ska leta.

  • Meteor

    Finkammande av kusten avslöjar rester

    Så här fungerar det: Forskarna finkammar området framför Hiawatha-glaciären och söker efter material som slungades ut vid nedslaget och eventuellt också rester av själva meteoriten.

    Status: Genomförs sommaren 2019.

    Pris: 1,5 miljoner kronor.

    Det lär sig forskarna: Bitar av meteoriten kan avslöja dess ålder och analyser kan visa om tidigare upphittade bitar är från samma meteorit.

  • Meteor

    Mätning av gravitation kartlägger nedslag

    Så här fungerar det: Ett flygplan utrustat med en så kallad gravimeter som mäter styrkan på jordens tyngdfält flyger kors och tvärs över kratern.

    Status: Genomförs sommaren 2019.

    Pris: En miljon kronor.

    Det lär sig forskarna: En järnmeteorit skapar ett betydligt kraftigare tyngdfält än både is och vanlig berggrund. Forskare kan därmed kartlägga material från nedslaget under isen.

  • Meteor

    Djupborrning skvallrar om kraterns exakta ålder

    Så här fungerar det: Med en isborr borrar man hela vägen ned till berggrunden. Prover tas av både is och berggrund, inklusive spår av meteoriten.

    Status: Ännu ej planerat.

    Pris: 15 miljoner kronor.

    Det lär sig forskarna: Prover av isen kan datera nedslaget medan prover från berggrunden kan ge mer direkt och detaljerad information om meteoriten och nedslaget.

Läs också:

Meteor

Meteorsvärm ger liv åt aprilhimlen

1 minut
Meteor

Dags för kosmisk stjärnshow på natthimlen

1 minut
Jorden

Forskare: Ozonhålet kan bli det minsta på 31 år

5 minuter

Logga in

Fel: Ogiltig e-postadress
Lösenord behövs
VisaDölj

Redan prenumerant? Prenumererar du redan på tidningen? Klicka här

Ny användare? Få åtkomst nu!