INNLEDNING: Få ting føles så spennende og skremmende som aktiviteter i verdensrommet. Spesielt dersom det er mulig at det direkte påvirker oss her på jorden. Vi vet at det har foregått voldsomme aktiviteter under dannelsen av jorda, og synlige bevis på at voldsomme krefter har vært i sving synes godt på månen med alle dets kratre. Asteroider på kurs mot jorda har gitt opphav både til fantasi gjennom filmer som Armageddon og virkelighet med overvåkning av verdensrommet av organisasjoner som B612 med formål å overvåke verdensrommet på jakt etter asteroider.

BEGREP: Ofte benyttes begrep som asteroide, komet og meteor litt om hverandre. Forskjellen går litt på bestanddeler, bane og størrelse, og forenklet kan de beskrives som følger.

En asteroide er et større planetlignende himmel-legeme eller en små-planet som i hovedsak befinner seg i det indre solsystemet. Disse går i bane og er forholdsvis stabile, selv om de kan komme ut av kurs ved kollisjoner eller at biter av disse rives løs. Det finnes også asteroider som kommer langveis fra, utenfor vårt solsystem, og er derved en interstellar asteroide. Asteroide kan også kalles en planetoide.

Kometer er en annen type objekt som farer igjennom verdensrommet. De består av mer løselig sammensatt is, frossen gass, støv og stein. Dette er ofte legemer i størrelse fra 100 m til 30 km i diameter. Kometene vil også avgi en komethale eller «koma» som gir de en tåkete fremtoning. Kometene går ofte i elliptiske baner og enkelte kan sees med faste intervall, som Halleys komet. Også kometer kan komme fra utenfra vårt solsystem, og er da interstellare kometer.

En meteoroide på sin side er ett forholdsvis lite objekt som kan være alt i fra ett sandkornstørrelse opp til steiner på flere hundre kilo. Men de kan også bli vesentlig større med en diameter på opptil 900 m. Dette er stein eller jern som opprinnelig var et fragment som har blitt løsrevet fra en asteroide. Når en meteoroide kommer inn i vår atmosfære bytter den navn til meteor. På grunn av hastigheten inn i atmosfæren vil meteoroiden, eller nå da meteoren, begynner å gløde. Den høye temperaturen som oppstår fra friksjonen med lufta kan bli på over 1.600 grader Celsius, og fører til at meteoren fordamper lag for lag. Når denne dampen forbrenner får meteoren den karakteristiske «brennende» halen som gjør at vi gjerne kaller den for ett stjerneskudd. Dersom den ikke fullstendig fordamper vil den, når den treffer jordskorpen, igjen bytte navn. Da har den blitt en meteoritt. Disse er sjeldne å finne, men vi har eksempler på slike også i Norge. En populær aktivitet som har fått god oppmerksomhet de siste årene er jakten på, og identifisering av, mikrometeoritter. Disse er mer vanlig å finne enn de større bitene. Det er faktisk estimert at jorda tilføres ca 20 tonn materiale i form av, for det meste, mikrometeoritter hvert døgn!

Men noen ganger kommer det imidlertid større objekter, som en asteroide, vår vei og treffer jorda med ødeleggende kraft. Rundt omkring på jorda finner vi i dag flere bevis på dette. Omtrent 190 bevis for å være litt mer nøyaktig, selv om vi må anta at det finnes flere. Med enorm fart og kraft har de kommet farende som lyskuler ulende igjennom atmosfæren og med destruktiv kraft truffet bakken i ett inferno av flamme, røyk, støv og forårsaket en enorm vindkraft som raserte langt bortenfor stedet som ble truffet. Faktisk antar man at de største nedslagene har påvirket alt liv på jorden og at det var en slik hendelse på Yucatán-halvøyen i Mexico som ledet til utryddelse av dinosaurusen for 65 millioner år siden.

At vi har hatt slike nedslag på jorda har imidlertid ikke vært allmennkunnskap så altfor lenge. En av de mer kjente nedslagskratrene på jorden ligger i ørkenen i Arizona i USA, og er fremdeles godt synlig. Her traff en asteroide jorda for rundt 50 000 år siden. Historien rundt dette krateret viser godt hvordan utviklingen har foregått når det gjelder geologi som instrument for å forklare landskap og de elementer som har dannet landskapet. Det var først her at man etter hvert fant bevis på at slike nedslagskratre også var å finne på jorden, men det var ikke geologer som fremsatte teorien om at dette var ett nedslagskrater. Faktisk ble krateret så sent som på 1890-tallet undersøkte av en ekspert fra U.S. Geological Survey, Grove Karl Gilbert, som konkluderte med at dette nok var resultatet etter en uvanlig dampproduserende vulkan. Et tiår senere undersøkte en kjent gruveingeniør, Daniel Barringer, krateret, motivert av utsiktene til å finne et enormt jern-legeme i en tid der jern var etterspurt. Formen på krateret og overflod av jernfragmenter i nærheten overbeviste Barringer om at krateret hadde blitt dannet av en enorm meteoritt som han håpet ville ha etterlatt seg en enorm jern-klump begravet i bakken. Et større jern-funn ble det dessverre ikke for ingeniøren, og prosjektet måtte oppgis. Ingen kunne på den tiden vite at et slik nedslag ville føre til at det meste av jernet, og massen forøvrig, ville fordampe. Først på 1960-tallet, da geologer analyserte silikater ved krateret som bare kunne være dannet under ekstreme sjokklignende påvirkningsforhold, fant man ut dette. Barringers idé ble bekreftet, og krateret har også i vitenskapelig litteratur fått navnet Barringers krater.

Når en stor meteor treffer Jorden dannes det naturlig nok ett krater dersom den treffer land. Kraften og trykket ved kollisjonen fordamper deler av meteoritten, så vel som bakken den treffer. Grunnen sprenges ut til ett krateret og bakken blir utsatt for en enorm sjokk/trykkbølge som påvirker grunnen rundt og under krateret. Varmen som utvikles i selve kollisjonen blir så høy at berggrunnen og stein smelter. Noe av denne “steinsmelten” flyter ut ved krateret, mens noe også slynges opp i luften i sammen med rester av meteoritten og lokale steinfragmenter.

Alle de ovenfornevnte hendelsene ved ett nedslag danner grunnlag for flere typer bergarter. Og da metamorfe bergarter siden de har blitt omvandlet. Felles for disse er at de kalles Impaktitt, eller også nedslagbergart. Disse kan inndeles på flere måter.

Vanlig er å se på elementer som (1) partikkelstørrelse og størrelse-spenn; (2) relativ fordeling av type materiale; (3) sjokk metamorfe effekter; (4) tekstur og krystallisering av smelte.

En annen måte å vurdere dette på er å ta utgangspunkt i hvor bergartene er dannet, i, under eller rundt krateret som ble dannet ved nedslaget.

Når i hendelsesforløpet den ble dannet gir også grunnlag for inndeling der man deler opp i dannelse ved (1) selve nedslaget; (2) den påfølgende materialflyt, utkastelse av masser og derav formasjon av krateret; (3) de påfølgende prosessene krateret ble utsatt for.

Forsøker man å lage en enkel oversikt får man oppsett som vist i Impaktitter figuren.

Ganske raskt vil forholdene normalisere seg, og de pågående geologiske prosesser vil fortsette som før. Forskjellige nedslagsteder vil derved ha forskjellig utvikling videre, avhengig av den geologiske situasjonen på de respektive stedene.  Og tiden må tas med i dette bildet selvfølgelig.

Så hva da med Norge? Per i dag er det bekreftet tre slike nedslag, der to er på fastland (Gardnos og Ritland) og ett er i Barentshavet (Mjølnir). Det mest kjente er nok Gardnos krateret i Nes i Hallingdal som ligger forholdsvis lett tilgjengelig og har ett eget besøkssenter. Området ble undersøkt i 1948, men først beskrevet som nedslagskrater i 1990 av geologene Johan Naterstad og Johannes A. Dons. Ritland krateret har en tilsvarende vitenskapelig utvikling, og ble undersøkt i 1950, før det ble lagt frem som ett nedslagskrater i 2000 og mer utførlig i 2009. Flere kratre jaktes det på, men det er en annen historie.

– Å finne de norske kratrene er et lite under i seg selv.  I hvert fall dersom man tenker på alt de har vært igjennom.  Under hav og dekket av sedimenter, krasj mellom kontinenter og presset under en annen jordplate, erosjon og istid, for nå å være skurt frem fra glemselen.

For rundt regnet 546 millioner år siden, helt mot slutten av prekambrium (jordens urtid), skjedde det her i Norge. Selv om «her i Norge» blir feil i og med det som ble Norge den gangen lå mellom syd-polen og ekvator. Dette som en del av jordplaten Baltica som da fløt rundt som en egen øy, isolert fra resten av jordplatene. Det er også antatt at Norge da lå på grunt vann. Uavhengig av hvor Norge befant seg, en meteor traff med voldsom kraft, i det som i dag er Garnås i Hallingdal. Eller da enda mer kjent for geologer og andre interesserte med den internasjonale oversettingen, Gardnos.

Men det var ikke klart at det var ett meteorittnedslag før inntil forholdsvis nylig. Under kartlegging av Hallingdal i 1948 fant statsgeolog O. A. Broch en ringstruktur bestående av breksje i et område som lå 6 kilometer nord for Nesbyen. På begynnelsen av 1990-tallet beviste geologene Johannes Dons og Johann Naterstad at ringstrukturen var et meteorittkrater.

For å se litt på kreftene som har vært i sving her på Gardnos. Det er antatt at meteoren traff bakken i en hastighet på 72.000 km/t. Litt vanskelig tall å forholde seg til i grunn, men 20 km i sekundet gir oss en viss pekepinn … Når vi så antar at meteoren hadde en diameter på opp mot 250 meter begynner vi å forstå hvilke krefter som var i ferd med å utspille seg. Berg-grunn og meteor ble knust, smeltet og kastet vekk. Som følge av nedslaget oppsto det videre en ringstruktur som i dag er på 5 km, men opprinnelig var enda større. Krateret er antatt å ha blitt 700 meter dypt, og i tillegg ble berggrunnen påvirket over 200 meter til, under selve krateret som oppsto. Temperaturen i trefføyeblikket kom opp i flere tusen grader, og enorme støyskyer må ha steget til værs. Hva som gikk tapt av liv er umulig å si, men man antar at det på den tiden kun fantes noen flercellede dyr.

Med en slik kraft skjer også andre ting. Og når karbon er i bildet blir det hele litt mer spennende. Bergartene i krateret på Garnås inneholder nemlig nedslags-produserte diamanter med størrelser fra 0,5 til 1 µm og også grafittisk karbon. Dette er også et tall som det er litt vanskelig å forholde seg til, men det er smått. Det går 1000 µm på en millimeter.

Trykkbølgene fra nedslaget spredte seg nedover i bakken og knuste opp berggrunnen. Denne berggrunnen bestod hovedsakelig av gneis med noen amfibolitt-ganger, og en del kvartsitt mot østsiden av krateret. I et tilnærmet sirkelformet område finner vi i dag en bergart bestående av hvite fragmenter av granittisk gneis eller kvartsitt i en svart karbonholdig masse. Gjennom mange millioner år har den blitt presset sammen til en svært hard bergart. Dette er Gardnos-breksjen.

Rett etter nedslaget rant og falt smeltet berg, støv og knuste bergartsfragmenter ned og la seg som et lag i bunnen av krateret. Dette var materiale som var blitt slynget opp i luften og blandet godt før det falt ned. Dette er Suevitten som er en meget spesiell bergart og som kun finnes i tilknytning til nedslagkratre.

Både Suevitten og Gardnos-breksjen er bergarter som dannes i forbindelse med ett meteoritt nedslag, og slike kalles med en fellesbetegnelse for nedslagsbergart eller litt mer vitenskapelig, impaktitt.

Etter hvert som tiden gikk, ble krateret fylt med annen masse, som sand og grus. Baltica fortsatte på sin ferd, med kollisjoner og sammenslåinger igjennom millioner av år. Området ble presset ned under den kaledonske fjellkjede, og gjennom enda flere millioner av år ble disse overliggende bergartene tæret vekk. Så kom istiden og la siste hånd på verket og ga oss landskapet som vi i dag har rundt omkring i Norge. På Gardnos ble en del av de løsere bergartene slipt bort, og krateret kom frem i dagen igjen, om enn ikke som det fremstod for 546 millioner år siden.

Legger man godviljen til kan man fremdeles se konturene av et gammelt krater og høyden i sentrum, men det er ikke lenger en sirkelformet grop i bakken. Den østlige kraterveggen er dessuten fjernet av istidene, og skog dekker store deler av området. Det er altså ikke kraterformen, men de spesielle bergartene som forteller historien om hva som skjedde for 546 millioner år siden.

Berggrunnkart viser dette, og hvordan resultatet av alle prosesser har blitt.

I dag kan man selv bese området – og få god innsikt i det som skjedde her. Det er etablert ett eget besøkssenter med guider og gode informasjonstavler. Foruten den sentrale hevingen i meteorittkraterets sentrum er det overgangen mellom Gardnos-breksjen fra den knuste berggrunnen og suevitten som fylte krateret rett etter nedslaget som er unik. Overgangen markerer kraterbunnen og her i Gardnos meteorittkratret kan man ta på selve overgangen!

Gardnos meteorittkrater er også kjent internasjonalt i og med at det er meget lett tilgjengelig og med gode lokaliteter hvor kraterets form og geologi kan observeres.

Ritland
Omtrent samtidig som det smalt på Gardnos i Hallingdal smalt det også på Ritland i Rogaland. Samtidig i geologisk tid vel å merke. Med estimert forskjell på bare 5 millioner år blir dette for samtidig å regne når vi er så langt tilbake som i overgangen mellom prekambrium og kambrium, for 540 millioner år siden. Disse fem millioner år er imidlertid i historien spesielt viktige nå vi tenker på at dette var overgangen mellom jordas urtid og oldtid, da livet for alvor tok til i havet. Uansett, meteoren hensyntok ikke dette, og dundret ned på datidens Ritland. Og voldsomme krefter fikk utfoldet seg. Meteoren som traff, er beregnet til å ha vært på mellom 100 og 150 meter i diameter.  Med en fart på omkring 20 km i sekundet traff meteoren bakken, og med en enorm kraft smeltet og sprengte den ett krater 400 meter dypt og 2,7 km vidt. 

Norge lå på den tiden på den rundt ekvator, liggende som en flat grunne under hav. Dette førte til at krateret som ble dannet fikk særpreg med rasvifter. Etter nedslaget ble det kastet opp løsmasser og steinsmelte som bygget opp en kraterkant. Denne kraterkanten sto snart for fall etter hvert som havet trykket på, og vollen ga etter og vannet flommet ned i krateret. Vannet vasket med seg knuste stein og annet fra kanten. Dette førte til at det bygde seg opp rasvifter som fortsatt er synlige i dag.

Etter hvert ble krateret sakte fylt opp med sedimenter som leire og sand. Og i disse lagene ble det igjennom millioner av år etterlatt fossiler som er med på å fortelle videre historie for hvorledes det var i Norge opp igjennom årene.  Blant annet er det funnet fossiler av utdøde krepsdyr og trilobitter.

Den kaledonske fjellkjedefolding tok til og kratet forsvant etter hvert i dypet, mer enn 4 kilometer dypt. Varmen fra dypet og presset fikk sedimentene til å herde til fast berg. Typisk bergarter som skifre, sandstein og konglomerater.  Etter hvert som fjellkjeden ble erodert, og gjennom den nyeste geologisk historien har isbreer og elver fjernet de overliggende bergarter, og igjen gitt dagslys til krateret.  Selv om mesteparten av krateret i dag er blottlagt, er fremdeles den østre delen av krateret fylt med sedimenter i form av svart skifer. Disse danner en loddrett vegg, med en skråning av løs nedrast skiferstein nedenfor. Tilsvarende sedimenter fra omkringliggende områder er sterkere omdannet og har blitt til fyllitt.

Som bergarter har det som en direkte konsekvens blitt dannet nedslagbergarter som breksjer og smeltebergarter, i tillegg til sedimentære bergarter som har blitt dannet etter hvert.

Sedimenter og fossiler fra Ritland har blitt studert av geologer siden 1950-tallet, uten at man definerte dette som et nedslagskrater. Krateret ble identifisert som et mulig nedslagskrater i år 2000 av geologen Fridtjof Riis og det har senere vært vitenskapelige undersøkelser på krateret. Det endelige beviset for at det dreier seg om et nedslagskrater kom i år 2008, da man fant «sjokket kvarts». Dette er kvartskorn med et karakteristisk mønster av sprekker, som bare kan dannes ved ekstremt høyt trykk (5-10GPa), som oppstår ved meteorittnedslag.

Mikrometeoritter
Dersom man er nysgjerrig på mikrometeoritter er det kommet en spennende bok med kategorisering av disse, inkludert masse flotte bilder. Boken heter «Atlas of Micrometeorites», og er skrevet av blant andre Jon Larsen som startet det hele med mikrometeoritter!