Een GROOT gat temidden van nergens...




Situering.

Op weg naar Petrified Forest National Park bracht ik op 13 september 1996 een blitz-bezoek aan de eerst vermoede, best bewaarde en meest bekende meteoorkrater op Aarde. Sinds het moment dat de krater bekend werd kreeg hij meerdere namen : Franklin's Hole, Coon Butte, Coon Mountain, Barringer (Meteor(ite)) Crater (gebruikt in de wetenschappelijke literatuur), en Meteor Crater (7/1946).
De locatie (35° 1' 41" noord, 111° 1' 21" west) bevindt zich op 1.561,5 m hoogte in het noorden van de Amerikaanse staat Arizona (Coconino County), 65 km ten oosten van Flagstaff en 40 km ten westen van Winslow. Vanaf Interstate 40 (beter bekend onder de oude naam Highway/Route 66) leidt afrit 233 (Meteor Crater Road) 8 km in zuidelijke richting naar de krater.
Canyon (of Cañon) Diablo is een diepe smalle canyon ten westen.


Voorgeschiedenis.

Tussen Mars en Jupiter bevindt zich de planetoïdengordel, een gebied waar ontelbare kleine kruimels en grote ijzige rotsblokken hun baan om de Zon beschrijven.
Veel komeetbanen overlappen banen van planetoïden. Onderlinge botsingen sturen brokstukken in een eigen baan om de Zon waarbij sommigen de Aarde kruisen. De Aarde kruist regelmatig paden van (voormalige) komeetstaarten.
Alle door ruimtetuigen bezochte objecten in het Zonnestelsel (met een waarneembaar vast oppervlak) vertonen de littekens van inslagen. Ook de Aarde werd en wordt nog steeds gebombardeerd vanuit de ruimte. Op Aarde zijn meer dan 150 inslagplaatsen bekend ; Meteor Crater is daarvan de jongste en grootste tijdens de voorbije 50.000 jaar.
De dampkring zorgt er voor dat de kleinste indringers door wrijving (afslijting, ablatie) met de lucht nooit heelhuids het aardoppervlak zullen bereiken.
Vulkanisme, aardbevingen en andere tectonische verschijnselen, afzetting en erosie (verwering) door warmte, wind en water, hebben in de loop der tijd de meeste inslagsporen gewist. De resten van de meeste grotere inslagstructuren werden nog niet ontdekt omdat ze op de zeebodem moeten liggen en dus onzichtbaar en ontoegankelijk blijven.
Het object dat Meteor Crater veroorzaakte was vermoedelijk een fragment van een uiteengeslagen planetoïde. Gedurende lange tijd zwierf het door het Zonnestelsel. Gravitationele wisselwerkingen met andere leden van het Zonnestelsel deden zijn pad kruisen met dat van de Aarde, waar het 49.700 ± 850 jaar geleden (1991) zijn zwerftocht beëindigde...


Meteoroïde, meteoor, meteoriet.

De naam van een potentiële indringer wijzigt langs het traject ; in de ruimte is het een 'meteoroïde', tijdens zijn helder oplichtende passage door de atmosfeer wordt het een 'meteoor' ('vallende ster' in de volksmond) genoemd, en de buitenaardse overblijfselen na een val of inslag zijn 'meteorieten'.


Vorming.

Een tientallen meter grote en honderdduizenden tonnen zware ijzermeteoor (of groep meteoren) kwam als een zeer heldere bolide (vuurbol) aangesneld (10 - 20 km/s) vanuit de noordoostelijke hemel en botste met een rotsige hoogvlakte in Arizona. Deze cataclysmische gebeurtenis liet een meer dan 200 m diepe en 1,2 km wijde gapende wonde achter in het aardoppervlak. De hoge snelheid waarmee de relatief kleine meteoor insloeg was verantwoordelijk voor de aanzienlijke kraterafmetingen.
Alles voltrok zich in amper enkele seconden.
De kinetische energie die bij de botsing plotseling explosief vrijkwam wordt geschat op enkele tot meer dan 20 miljoen ton T.N.T. ! De energie werd voornamelijk omgezet in ultrahoge druk en hitte.
Ter vergelijking, de uraniumbom op Hiroshima/Japan (ik zag een replica van Little Boy op ware grootte in het National Atomic Museum op de Kirtland Air Force Base te Albuquerque) had een explosieve kracht van 'slechts' 15 ± 3 kiloton...
De geweldige druk vormde ongewone mineralen en in sommige meteorietfragmenten werden kleine concentraties grafiet omgezet tot microscopisch kleine diamanten.
De hypersonische snelheid veroorzaakte hevige schokgolven in de omringende atmosfeer, het gesteente, en in de meteoriet.
Binnen een straal van verscheidene km werd alle leven vernietigd.
Enkele honderden miljoenen tonnen kalksteen en zandsteen werden tot puin herleid en uitgeworpen.
Grotere brokstukken (zoals 'Whale Rock') werden afgezet op de rand, de rest regende neer in verschillende lagen binnen een straal van verscheidene km.

Een dichte hete wolk verhief zich snel en sleurde puin, gesmolten rotsen en druppels ijzer/nikkel mee die nadien weer neersloegen. Ten noordoosten van de krater ontdekte (1946) meteorietenverzamelaar Harvey Harlow Nininger een uitgestrekt gebied dat bezaaid is met deze metaaldruppeltjes. Ik zag ze op een schaaltje in het Meteorite Museum (Institute of Meteoritics, University of New Mexico) te Albuquerque.
De wolk verspreidde zich geleidelijk.
Gedurende en onmiddellijk na de inslag kwamen mogelijk nog fragmenten neer die tijdens de doorgang door de atmosfeer afgebroken waren van de hoofdmassa (enkele zijn tentoongesteld in het plaatselijke museum).
De terugval van de grootste brokstukken vormde secundaire kratertjes.
Tijdens de passage door de dampkring ging er slechts een minieme fractie van de oorspronkelijke massa verloren door wrijving. Het grootste gedeelte van de ijzermeteoriet werd verstrooid in de omgeving, de rest verdampte, smolt en vermengde zich met gesteente.
Het zwaarste stuk, de 638 kg zware Holsinger-meteoriet, prijkt in het locale museum. In het Steele Visitor Center van de Lowell Observatory te Flagstaff betastte ik een groot stuk waaraan een magneet kleefde. Andere fragmenten zag ik in de afdeling Earth Sciences van The Field Museum of Natural History in Chicago (Illinois). Vele tonnen belandden in andere musea of verdwenen in privéverzamelingen. Meteorieten van deze val zijn nog steeds te koop.

Erosie heeft in de loop der tijd relatief weinig invloed gehad op de krater, zodat er nog heel wat van het oorspronkelijke materiaal aanwezig is. Om de wetenschappelijke waarde van de locatie te vrijwaren voor de toenemende toeristische belangstelling, mogen bezoekers slechts een kwart van de omtrek langs de noordwestelijke kraterrand bewandelen.
In de loop der eeuwen werd hij weer opgevuld met zand en rotsen ; hij is thans nog ca. 175 m diep. De krater is niet rond maar eerder achthoekig van vorm (omtrek ca. 4 km). De hoekige vorm is wellicht veroorzaakt door de rotsige ondergrond. De rand verheft zich slechts enkele tientallen meter boven de dorre vlakke omgeving (Barringer Point op de westelijke kraterrand is het hoogste punt (39 m)) ; vanaf de toegangsweg is hij nauwelijks zichtbaar.


Geologie.

Een deel van de ondergrond kwam bloot te liggen en toont de verschillende lagen die in de loop van vele miljoenen jaren gevormd werden.
Men onderscheidt er vier strata met een karakteristieke kleur : de onderste en oudste bevat grijswitte Coconino-zandsteen (260 miljoen jaar, Perm-periode) waarmee het grootste deel van de kraterwanden is bedekt, de Toroweap-formatie bevat gele zandsteen en dolomiet (kalksteen, CaMg(CO3)2), de roomkleurige Kaibab-zandsteen ontstond 250 miljoen jaar geleden en bevat fossielen van zeedieren (o.m. ammonieten), en de bovenste en jongste laag is 240 miljoen jaar oude diep-roodbruine Moenkopi-zandsteen.
In de nabijheid werd in de jaren veertig kiezelaarde (SiO2) ontgonnen voor de glasindustrie. Deze activiteit liet opvallende witte littekens na.


Eerste verkenningen.

Amerikaanse Indianen (Navajo ?) waren de eerste bezoekers.
In 1871 vermeldde een verkenner van het Amerikaanse leger de krater in zijn verslag. De structuur werd naar hem genoemd : Franklin's Hole.
Kolonisten dachten dat het een uitgedoofde vulkaankrater was (ten noorden van Flagstaff is Sunset Crater Volcano (National Monument) een bekende uitgedoofde vulkaan) en noemden hem 'Coon Butte'.
Ten westen van de krater nabij Canyon Diablo vond schaapherder Mathias Armijo in 1886 vreemd gevormde metaalfragmenten. Hij dacht dat het zilver was.
Stalen bleken overwegend ijzer, een deel nikkel, een weinig cobalt, en een restfractie spoorelementen (waaronder iridium) te bevatten.
Sindsdien werden vele tonnen gevonden.
Meteorieten van deze val worden nog steeds naar die eerste vondst genoemd.
Deze ontdekking leidde uiteindelijk tot het vermoeden dat een meteoor de krater had veroorzaakt.
De eerste wetenschapper die er een bezoek bracht (1891) was de scheikundige en mineraloog Arthur E. Foote. Hij verzamelde een heleboel fragmenten en ontdekte in sommige ervan microscopisch kleine diamanten.
In oktober van datzelfde jaar werd de locatie kort bezocht door de geoloog Grove Karl Gilbert (U.S. Geological Survey). Hij opperde als eerste de inslaghypothese, maar herzag zijn mening opnieuw.
Samuel F. Holsinger (U.S. Forestry Service) meldde de krater aan Daniel Moreau Barringer (1902) en ontdekte er het grootste meteorietfragment.


Daniel Moreau Barringer (1860-1929).

Deze mijningenieur en advokaat uit Philadelphia (Pennsylvania) was overtuigd van de inslag en vermoedde dat een grote ijzer/nikkel-meteoriet ergens in de krater was begraven. De ontginning daarvan moest volgens hem een erg lucratieve onderneming worden.
Hij kocht het gebied en richtte samen met de wis- en natuurkundige Benjamin Chew Tilghman het bedrijf Standard Iron Company op, zonder de krater gezien te hebben. Tot het einde van zijn leven investeerde hij geld en middelen en ondernam (met tussenpozen) van 1903 tot 1929 talrijke vergeefse pogingen om in de krater de hypothetische grote ijzermeteoriet te vinden (de verspreide overblijfselen van deze activiteiten zijn nog steeds zichtbaar).
Op diverse plaatsen werden boringen verricht, allen zonder resultaat. Men vond slechts kleine meteorietfragmenten (de meesten werden aangetroffen aan de noordoostzijde).
Door de hoge kosten en twijfelachtige resultaten van al deze inspanningen werd, op aanvraag van de investeerders, de vooropgestelde metaalmassa herberekend door de astronoom en expert in ballistiek, Forest Ray Moulton. Deze concludeerde dat de meteoriet tijdens de inslag grotendeels verbrokkelde, smolt en verdampte (dit werd in 1908 reeds geopperd door de geoloog George Perkins Merrill)...
Het terrein is nog steeds in het bezit van de Barringer-familie en wordt heden toeristisch ontgonnen.
Zijn tweede zoon, D. M. 'Reau' Barringer Jr., ontdekte in 1921 nabij Odessa (Texas, 31° 45' noord, 102° 29' west) de tweede bekende meteoorkrater (diameter 0,168 km, ca. 50.000 jaar).

'Barringer' is ook toegekend (1970) aan een 68 km grote meteoorkrater op de achterzijde van de Maan (28° 0' zuid, 149° 42' west), nabij de noordelijke rand van het Apollo-kraterbekken (537 km diameter).

Deze foto werd in 8/1967 gemaakt door Lunar Orbiter 5 (1/8/1967-31/1/1968),
5.068,6 km boven de Maan.

Ook de ca. 30 km grote planetoïde nummer 3693 (door Edward Bowell ontdekt op 15/9/1982, Anderson Mesa Station/Lowell Observatory, Arizona) draagt zijn naam.
Deze interactieve efemeridencalculator voor planetoïden berekent voor bepaalde waarnemingsplaatsen een efemeride (hemelposities en tijdstippen) met hemelkaart.


Mineralogie van Canyon Diablo-meteorieten.

Bronskleurige troiliet-knobbel naast zwart grafiet,
omringd door zilverkleurig schreibersiet.

De mineralogische opmaak van Canyon Diablo-meteorieten is bepaald door schokeffecten tijdens de inslag.
Kamaciet is de ijzer/nikkel-legering die veruit het meeste voorkomt. Een kleine fractie bestaat uit de andere ijzer/nikkel-legeringen, het sterk magnetische taeniet en plessiet (geen mineraal maar een mengsel van fijnkorrelig kamaciet en taeniet).
Schreibersiet ([Fe,Ni,Co]3P) is een zeer hard mineraal.
Troiliet (FeS) komt voor als knol- of lensvormige concentraties die soms vermengd zijn met grafiet (C), chromiet (FeCr2O4), daubréeliet (FeCr2S4) of andere metaal/zwavel-verbindingen.
Grote concentraties grafiet zijn vervat in ijzer of komen vrij voor.
Coheniet ([Fe,Ni,Co]3C) komt algemeen voor. Na lange tijd ontbindt dit bij normale temperatuur en druk onstabiele en extreem harde mineraal zich tot kamaciet en grafiet.
Het sterk magnetische haxoniet ([Fe,Ni,Co]23C6) en silicaten komen ook voor.
Fragmenten die onderworpen werden aan hevige schokken tonen sporen van gedeeltelijke smelting, herkristallisatie, dichte fijne parallelle lijnenpatronen (Neumann-lijnen), en andere vervormingen. Het bekendste schokeffect is de omzetting van grafiet tot diamant en lonsdaleïet (een hexagonale vorm van kubisch diamant).
Verder zijn sporen van germanium, gallium en iridium aangetroffen.


Astrogeologische 'Steen van Rosette'.

Meteor Crater werd uitgebreid onderzocht.
In 1957 (1960 ?) troffen Eugene Merle Shoemaker, Edward C. T. Chao, B. M. Madsen en David Milton er het nieuwe mineraal coesiet aan, later gevolgd door een tweede, stishoviet.
Coesiet (dichtheid 2,911 g/cm3) en stishoviet (4,289 g/cm3) zijn dichte kristallijne verschijningsvormen van kwarts (SiO2) die enkel kunnen ontstaan onder extreem hoge drukken. Beide mineralen werden eerder kunstmatig vervaardigd in laboratoria (coesiet in 1953 door Loring Coes, stishoviet in 1961) en tijdens kernbomexplosies.
E. M. Shoemaker toonde in 1963 aan dat de krater structureel nagenoeg dezelfde overeenkomsten vertoonde als kraters gevormd door kernbomexplosies ; de uitgeworpen aardlagen hebben de omgekeerde volgorde van de onverstoorde ondergrond.
Deze ontdekkingen leverden het onomstootbare bewijs voor de inslaghypothese.
Ze werden nadien ook gevonden op andere mogelijke inslagplaatsen (astroblemen) en zijn een belangrijk diagnostisch middel om de oorsprong van dergelijke locaties te ontsluieren.
Meteor Crater wordt daarom wel de 'Rosette-steen van de astrogeologie' genoemd (de échte Steen van Rosette is een in 1799 te Rosette nabij Rashid aan de monding van de Nijl ontdekte zwarte basaltsteen met inscripties in verschillende schriften, die de basis vormde voor de ontcijfering van hiërogliefen).


Speelplaats voor maanreizigers en filmacteurs.

Omwille van zijn gelijkenis met de Maan selecteerde de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie N.A.S.A. de plek (1963 - 1971) als oefengebied voor de Apollo-astronauten. De maanreizigers werden er onderricht in geologie en meteorieten en trainden er in ruimtepak voor hun historische Maan-missies.
Borden langs de weg, het lege koetswerk van een Apollo-testcapsule, en een obligate Astronaut Hall of Fame herinneren de bezoekers hieraan.

Meteor Crater vormde tevens een inspiratiebron (of het kader) voor Amerikaanse langspeelfilms (science-fiction) : Damnation Alley (1977), Meteor (1979), Starman (1984), Asteroid (minireeks voor televisie, 1997), Deep Impact (1998), Armageddon (1998).

Astronauten en films zorgden voor een ruime bekendheid bij het grote publiek, met een sterke toename van het bezoekersaantal tot gevolg.


Toerisme.

De toeristische infrastructuur wordt beheerd door de private onderneming Meteor Crater Enterprises Inc. (1955).
Meteor Crater is het hele jaar door toegankelijk (tegen betaling) :
15 mei - 15 september van 6 - 18 uur, nadien van 8 - 17 uur.

De krater kan overschouwd worden vanaf drie ingerichte uitkijkpunten langs de rand. Op de leuning van een overhangend platform zijn holle buisjes opgesteld die wijzen naar enkele markante plekken.
Er zijn regelmatig wandelingen (van ca. 1 uur) met een gids op een deel van de kraterrand.
Een Museum of Astrogeology behandelt het ontstaan van de krater en de betekenis ervan voor de wetenschap. De tentoonstellingsruimte omvat de Astronaut Hall of Fame. Er worden geregeld voordrachten gehouden en korte filmpjes vertoond.
In 1968 werd de krater officieel erkend als Natural Landmark, waardoor hij beschermd zal worden voor toekomstige generaties.

Meteor Crater is een trekpleister voor meer dan 300.000 bezoekers per jaar.
Nieuwsgierigheid, verwondering, en een behoefte om te leren over de natuurkrachten die de krater vormden zijn allicht de beweegredenen om zich te komen vergapen aan dit 'GROOT gat temidden van nergens'...


Informatiebronnen.


Bron illustraties.


Ga...   Terug naar de thuispagina...
Laatste bijwerking op dinsdag 4 april 2000.
Herwig Ronsmans.