Met behulp van de Chicxulubkrater stellen onderzoekers vast hoe brokstukken soms als vloeistof lijken te bewegen.

Hard, solide – dat zijn woorden die we associëren met gesteente. Maar in sommige gevallen, kunnen rotsblokken zich wonderbaarlijk genoeg bijna als een soort vloeistof voortbewegen. Het mechanisme achter dit bijzonder fenomeen is lange tijd punt van discussie geweest. Maar daar lijkt nu een einde aan gekomen. Onderzoekers van de Purdue-universiteit hebben met behulp van een oeroude inslagkrater vast kunnen stellen dat het gaat om zogenaamde ‘akoestische fluidisatie’ – trillingen. Het onderzoek werd onlangs gepubliceerd in Nature.

Lees ook: Poolkraters op onze maan huizen ijs

Gigantische krater

De Chicxulubkrater is het 180 kilometer brede restant van de meteoriet die zo’n 66 miljoen jaar geleden het einde van het dinosaurustijdperk inluidde. Pas in 1991 werd de krater op Yucatán, een (grotendeels) Mexicaans schiereiland, ontdekt. Hoe zo’n gigantische krater al die jaren verborgen is gebleven? Vrij simpel eigenlijk; sinds het ontstaan is hij gevuld met een laag van jonger gesteente van een kilometer.

Een inslagkrater – anders dan een vulkaankrater – ontstaat als er een brokstuk met hoge snelheid vanuit de ruimte op het planeetoppervlak knalt. Meestal lijdt dat tot de typische komvormige gaten, waar bijvoorbeeld het maanlandschap mee bezaaid is. Maar als de dader groot genoeg is – zoals de minstens 10 kilometer brede meteoriet die de Chicxulubkrater creëerde – gebeurt er meer.

“Veel ‘normale’ kraters hebben een soort ‘centraal puntje’, legt geoloog en paleontoloog Jan Smit (Vrije Universiteit Amsterdam) uit. “Maar bij grotere kraters vormt daar een ring.” Hoe die ring ontstaat, hoe het gesteente deze vorm kan aannemen, is wat de onderzoekers wilden vaststellen. “We hebben maar drie grote kraters op aarde, bij twee ervan is die ring door erosie al verdwenen”. Ra-ra welke krater die ring nog wel heeft; de Chicxulubkrater.

Boren

Diep onder de grond is de Chicxulubkrater niet de makkelijkste plek om monsters van te nemen. Daarom verzamelde het team boorkernen door een soort holle buis – met een diameter van 2,5 centimeter – meer dan anderhalve kilometer de grond in te boren. Zo konden ze het gesteente dat al die jaren geleden de impact van de planetoïde ‘meemaakte’ onder de loep nemen. Wat bleek; de ring kon vormen door de trillingen die de meteoriet tijdelijk veroorzaakte.

Danzij deze behoorlijke stellage konden de nodige boringen gedaan worden.Bron: Riller et al., 2018

“Door nauwkeurig onderzoek te doen aan de kernen van de vervormingen, en vooral de volgorde daarvan, hebben de onderzoekers een model opgesteld van een soort ‘vervloeiing’”, legt Smit uit. Ze noemen het weakening – verslappen – want écht vloeibaar wordt het gesteente niet. “Na 100 seconden stopt het, waardoor de pas gevormde ring niet meteen als een pudding in elkaar stort.”

‘Vloeibaar’ gesteente

Acoustic fluidisation, of akoestische fluïdisatie – ‘vloeibaar’ worden door trillingen – hebben de onderzoekers het proces gedoopt. “Je kunt het een beetje vergelijken met de fluïdisatie die is opgetreden onder Palu in Sulawesi. Daar zijn door de aardschokken delen van de bodem gaan schuiven door heroriëntatie van de zandkorrels”, legt Smit uit. De druk van het water tussen de zandkorrels gaat dan omhoog, en de wrijving tussen de zandkorrels neemt af. “Het geheel wordt dan min of meer ‘vloeibaar’”, vertelt de geoloog. “Na het schuiven is het water tussen de zandkorrels er zover uitgeperst dat wrijving weer toeneemt en de bodem weer stabiel wordt. Dat geldt ook voor de die ring in zo’n gigantische inslagkrater.”

Toch wel erg leuk om te zien dat een 66 miljoen jaar oude structuur, zoals deze kraterinslag, ons nog steeds dingen kan leren.

Bronnen: Nature, EurekAlert!

Beeld: Wikimedia CC

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Bestel dan hier ons nieuwste nummer. Abonnee worden? Dat kan hier!