Eine entfernte Supernova, die vor 41.000 Jahren explodierte, könnte laut Untersuchungen des Nuklearwissenschaftlers Richard Firestone vom Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) des US-Energieministeriums zum Aussterben des Mammuts geführt haben.
Firestone, der bei dieser Studie mit dem Geologen Allen West aus Arizona zusammengearbeitet hat, stellte diese Theorie am 24. September auf der 2. Internationalen Konferenz „The World of Elephants“ in Hot Springs, SD, vor. Ihre Theorie schließt sich der Liste möglicher Schuldiger an, die für den Tod von Mammuts verantwortlich sind, die zuletzt vor etwa 13.000 Jahren Nordamerika durchstreiften. Wissenschaftler haben den Klimawandel, Krankheiten oder die intensive Jagd von Menschen als wahrscheinliche Verdächtige lange beobachtet.
Jetzt kann sich eine Supernova der Aufstellung anschließen. Firestone und West glauben, dass Trümmer einer Supernova-Explosion zu kometenähnlichen Objekten geringer Dichte verschmolzen sind, die vor langer Zeit das Sonnensystem verwüstet haben. Ein solcher Komet könnte Nordamerika vor 13.000 Jahren getroffen haben und ein katastrophales Ereignis ausgelöst haben, bei dem die überwiegende Mehrheit der Mammuts und viele andere große nordamerikanische Säugetiere getötet wurden. Sie fanden Hinweise auf diese Einschlagsschicht an mehreren archäologischen Stätten in ganz Nordamerika, wo Clovis-Jagdartefakte und von Menschen geschlachtete Mammuts entdeckt wurden. Es ist seit langem bekannt, dass die menschlichen Aktivitäten an diesen Orten vor etwa 13.000 Jahren eingestellt wurden, was ungefähr der gleichen Zeit entspricht, zu der Mammuts verschwunden sind.
Sie fanden auch Hinweise auf die anfängliche Schockwelle der Supernova-Explosion: 34.000 Jahre alte Mammutstoßzähne, die mit winzigen Einschlagkratern übersät sind, die offenbar von eisenreichen Körnern erzeugt werden, die sich mit einer geschätzten Geschwindigkeit von 10.000 Kilometern pro Sekunde fortbewegen. Diese Körner könnten von einer Supernova emittiert worden sein, die ungefähr 7.000 Jahre zuvor und ungefähr 250 Lichtjahre von der Erde explodiert war.
"Unsere Forschung zeigt, dass ein 10 Kilometer breiter Komet, der möglicherweise aus den Überresten einer Supernova-Explosion besteht, Nordamerika vor 13.000 Jahren getroffen haben könnte", sagt Firestone. "Diesem Ereignis ging eine intensive Explosion eisenreicher Körner voraus, die vor etwa 34.000 Jahren den Planeten traf."
Zur Unterstützung des Kometeneinschlags fanden Firestone und West magnetische Metallkugeln im Sediment von neun 13.000 Jahre alten Clovis-Standorten in Michigan, Kanada, Arizona, New Mexico und den Carolinas. An diesen Stellen wurden auch Kohlenstoffkügelchen mit niedriger Dichte, Holzkohle und überschüssige Radioaktivität gefunden.
„Mit nur einem Magneten und einem Geigerzähler bewaffnet, fanden wir die Magnetpartikel in der gut datierten Clovis-Schicht in ganz Nordamerika, wo noch niemand zuvor nachgesehen hatte“, sagt Firestone.
Die Analyse der Magnetpartikel durch Prompt-Gamma-Aktivierungsanalyse im Budapester Reaktor und durch Neutronenaktivierungsanalyse in den kanadischen Becquerel Laboratories ergab, dass sie reich an Titan, Eisen, Mangan, Vanadium, Seltenerdelementen, Thorium und Uran sind. Diese Zusammensetzung ist den magmatischen Mondgesteinen KREEP sehr ähnlich, die von den Apollo-Astronauten auf dem Mond entdeckt wurden und auch in Mondmeteoriten gefunden wurden, die vor geschätzten 10.000 Jahren im Nahen Osten auf die Erde fielen.
"Dies deutet darauf hin, dass die Erde, der Mond und das gesamte Sonnensystem mit ähnlichen Materialien bombardiert wurden, von denen wir glauben, dass sie die Überreste der Supernova-Explosion vor 41.000 Jahren waren", sagt Firestone.
Darüber hinaus nutzte Al Smith von Berkeley Lab die Low-Background Counting Facility des Labors, um das radioaktive Isotop Kalium-40 in mehreren Clovis-Pfeilspitzenfragmenten nachzuweisen. Forscher der Becquerel Laboratories fanden auch heraus, dass einige Sedimentproben der Clovis-Schicht mit diesem Isotop signifikant angereichert sind.
„Das Kalium-40 in der Clovis-Schicht ist viel häufiger als das Kalium-40 im Sonnensystem. Dieses Isotop wird in einer explodierenden Supernova in beträchtlichem Überschuss gebildet und ist seit der Bildung der Erde größtenteils zerfallen “, sagt Firestone. "Wir glauben daher, dass alles, was vor 13.000 Jahren auf die Erde kam, von einer kürzlich explodierten Supernova stammt."
Firestone und West entdeckten auch Hinweise auf ein noch früheres Ereignis, bei dem Teile der Erde mit eisenreichen Körnern gesprengt wurden. Drei in Alaska und Sibirien gefundene Mammutstoßzähne, deren Kohlenstoff auf etwa 34.000 Jahre datiert war, weisen leicht radioaktive, eisenreiche Einschlagstellen auf, die durch Hochgeschwindigkeitskörner verursacht werden. Da die Stoßzähne aus Dentin bestehen, einem sehr harten Material, können sich diese Krater nicht leicht bilden. Tatsächlich ergaben Tests mit Schrotkugeln, die sich über 1.000 Stundenkilometer bewegten, kein Eindringen in die Stoßzähne. Es werden viel höhere Energien benötigt: Die Röntgenanalyse ergab, dass die Aufpralltiefen mit Körnern übereinstimmen, die sich mit einer Geschwindigkeit von annähernd 10.000 Kilometern pro Sekunde bewegen.
"Diese Geschwindigkeit ist die bekannte Expansionsrate junger Supernova-Überreste", sagt Firestone.
Der Doppelschlag der Supernova auf die Erde wird durch Radiokohlenstoffmessungen weiter bestätigt. Die Zeitleiste der an Clovis-Standorten und in den Mammutstoßzähnen entdeckten physikalischen Beweise spiegelt Radiokohlenstoffspitzen wider, die in isländischen Sedimentproben gefunden wurden, die 41.000, 34.000 und 13.000 Jahre alt sind. Firestone behauptet, dass diese Peaks, die Radiokohlenstoffspitzen darstellen, die 150 Prozent, 175 Prozent bzw. 40 Prozent über dem modernen Niveau liegen, nur durch ein Ereignis verursacht werden können, das kosmische Strahlen erzeugt, wie beispielsweise eine Supernova.
"Die 150-prozentige Zunahme von Radiokohlenwasserstoffen in 41.000 Jahre alten marinen Sedimenten steht im Einklang mit einer Supernova, die 250 Lichtjahre entfernt explodiert, im Vergleich zu Beobachtungen einer Zunahme von Radiokohlenwasserstoffen in Baumringen aus der Zeit der nahe gelegenen historischen Supernova SN 1006." sagt Firestone.
Firestone fügt hinzu, dass es 7.000 Jahre dauern würde, bis die eisenreichen Körner der Supernova 250 Lichtjahre zur Erde wandern, was der Zeit der nächsten Radiokohlenstoffspitze im marinen Sediment und der Datierung der 34.000 Jahre alten Mammutstoßzähne entspricht. Die jüngste Sedimentspitze entspricht dem Ende der Clovis-Ära und dem kometenartigen Beschuss.
"Es ist überraschend, dass es so gut funktioniert", sagt Firestone.
Originalquelle: Pressemitteilung von Berkeley Labs
