En 200-årig gåta är löst
När jag anlände till sjön Hummeln i början av juni 2015 låg Råsviks badplats öde. Det grådisiga vädret inbjöd inte till bad och sol.
Sjön Hummeln. Kristdala socken, Oskarshamns kommun, Småland. 20150602.
© Sven Olsson (e-post: kosmografiska@gmail.com)
Men det var inte därför jag hade sökt mig till den här sjön i östra Småland. Det var den djupa sänkan i sjöns sydöstra del som var anledningen till mitt besök. Hur den har uppkommit har varit ett mysterium i ett par sekel, men nu har gåtan slutligen fått ett svar.
Sjön Hummeln. Credit: Google Maps
Sjön Hummeln ligger i Kristdala socken i Småland, cirka 17 kilometer nordväst om Oskarshamn (koordinaterna 57°22′N, 16°15′Ö).
Sjön Hummeln. Credit: Google Maps
I anslutning till sjön ligger Humlenäsets naturreservat, med ett gammalt småländskt odlingslandskap. Den gåtfulla djuphålan är drygt 160 meter djup och 1,2 kilometer i diameter.
Hisingers artikel i Kungliga Vetenskaps-Akademiens Handlingar 1826
Områdets märkliga geologi omnämndes första gången år 1826 av naturforskaren Wilhelm Hisinger i Kungliga Vetenskaps-Akademiens handlingar. Efter noggranna lodningar kunde man i slutet av 1930-talet konstatera att det fanns en rund fördjupning i urberget, under den södra delen av Hummeln. Man hade teorier om att strukturen antingen hade skapats av vulkanism eller tektoniska processer. Förslag om att det kunde röra sig om ett meteoritnedslag framfördes på 1960-talet, efter att man hade kartlagt sjöns topografi.
Sjön Hummeln. Kristdala socken, Oskarshamns kommun, Småland. 20150602.
© Sven Olsson (e-post: kosmografiska@gmail.com)
Borrningar som utfördes under senare delen av 1900-talet stödde teorin. På grund av brist på pengar avbröts borrningarna innan man hade nått till botten av fördjupningen, så några säkra bevis hade inte kommit fram. Man kunde dock konstatera att åldern på den sedimentära, krossade berggrunden (den s.k. breccian) som fanns nere i fördjupningen uppgick till cirka 467 miljoner år. Det vill säga i den period i jordens historia som kallas ordovicium (närmare bestämt i epoken mellersta ordovicium). Ordovicium är uppkallat efter den keltiska stammen ordovicerna, som levde i Wales före romarnas invasion av England.
Några representativa konodont-element från Gasconade-, Robidoux- och Jefferson City-formationerna i sydöstra Missouri, USA. Credit: United States Geological Survey.
För att fastställa åldern hade man bland annat tagit hjälp av forskningsgrenen biostratigrafi. Där arbetar man med olika fossil för att datera jordskorpans lagerföljder. Ett fossil som man hittade i djuphålan var så kallade konodonter, en utdöd fiskart som tillhörde de käklösa fiskarna. Vid tiden för meteoritnedslaget var stora delar av vår planet täckt av grunda hav. Därav tillgången på fisk.
Sjön Hummeln. Kristdala socken, Oskarshamns kommun, Småland. 20150602.
© Sven Olsson (e-post: kosmografiska@gmail.com)
Men så, år 2014, kommer det äkta paret Sanna och Carl Alwmark in i handlingen. De är båda geologer vid Lunds universitet med speciell inriktning på meteoriters nedslagsplatser. På väg hem från en fältresa till Siljansringen i Dalarna passerade de Hummeln och passade då på att hacka loss prover från bland annat ett flyttblock som ligger söder om sjön. Året efter presenterade de, tillsammans med andra forskare från Sverige, Österrike, Spanien och Frankrike, sina rön i den amerikanska tidskriften Geology.
Man hade slipat extremt tunna skivor av stenproverna. Sen började ett regelrätt detektivarbete. Med hjälp av olika typer av mikroskop, som till exempel transmissions- och svepelektronmikroskop, och en tysk uppfinning, som kallas universalbord (som monteras på ett polarisationsmikroskop), kunde man söka efter förändringar i de kvartskristaller som man hade hittat i proverna. Det man hoppades finna var så kallade chockmetamorfa strukturer. När en stor meteorit eller asteroid med hastigheter på 20-35 kilometer per sekund slår ner på jorden uppstår extremt höga tryck och temperaturer vid nedslagspunkten.
Tjeljabinskmeteoren exploderar (Chelyabinsk). 2015-02-15
Även en meteorit på bara några meters storlek har samma energi som en atombomb och skulle kunna förstöra en stor stad. “Ett nedslag kan frigöra mer energi än vad alla andra geologiska processer på jorden gör under ett helt år”, som Sanna Alwmark skriver i sin artikel Jakten efter nedslagskratrar på Jorden. Tryckvågen färdas med en hastighet av flera kilometer per sekund och berggrunden omvandlas och bildar då de så kallade chockmetamorfa strukturerna.
Chockad kvarts med PDF-er (planar deformation features) från meteoritkratern Charlevoix, Québec, Kanada. Credit: Martin Schmieder, Stuttgart
När kvarts utsätts för tryckvågen vid nedslaget bildas chockad kvarts. I kvartskristallerna kan man då se raka, parallella lameller av glas som kallas PDF-er (planar deformation features). Lamellerna löper tätt tillsammans på ett avstånd på bara cirka 2-10 mikrometer (miljondels meter). På naturlig väg kan de här PDF-erna bara bildas genom chockmetamorfos och ger därmed ett helt säkert bevis på att det slagit ner en rymdsten med våldsam kraft (inte ens vulkanutbrott är tillräckligt kraftfulla). Och chockad kvarts var just vad forskarteamet, efter tålmodigt letande, hittade i stenproverna från Hummeln. Därmed var den 200-åriga gåtan löst. Djuphålan i södra delen av Hummeln är resterna efter ett meteoritnedslag. Hummeln-kratern blev därmed den 187:e bekräftade meteoritkratern på jorden.
Sjön Hummeln. Kristdala socken, Oskarshamns kommun, Småland. 20150602.
© Sven Olsson (e-post: kosmografiska@gmail.com)
Man har räknat ut att den ursprungliga kratern, innan alla miljoner år av erosion satte in, var cirka 1,8 km i diameter. Med bland annat det som utgångspunkt har forskarna beräknat att himlakroppen, som orsakade kratern, var ungefär 150 meter i diameter. Enligt Carl och Sanna Alwmark är kratern i Hummeln ytterligare ett bevis för att det skedde en kraftig ökning av antalet meteoritnedslag på jorden under mellersta ordovicium, cirka 467 miljoner år sedan. Kratrarna vid sjöarna Lockne och Målingen i Jämtland är också från samma tidsperiod, liksom kratern Granby i Östergötland och Tvären i Södermanland.
Locknesjön, Locknekratern, Jämtland. 20150722.
© Sven Olsson (e-post: kosmografiska@gmail.com)
Sjön Målingen, sekundärkrater till Locknekratern, Jämtland. 20150721. © Sven Olsson (e-post: kosmografiska@gmail.com)
Granby meteoritkrater, Sankt Per socken, Vadstena kommun, Östergötland. 20130715. © Sven Olsson (e-post: kosmografiska@gmail.com)
Tvären meteoritkrater. Västerljungs socken och Bälinge socken, Nyköpings kommun, Södermanland. 20150601. © Sven Olsson (e-post: kosmografiska@gmail.com)
Dessa meteoriter kommer alla från en kollision mellan två stora asteroider i det så kallade asteroidbältet (som befinner sig mellan Mars och Jupiters banor).
Denna krock skedde för cirka 468 miljoner år sedan och någon miljon år senare började alltså fragmenten att regna ner på jorden. Man räknar med att det föll cirka 100 gånger så många meteoriter på jorden under ordovicium mot vad det gör i nutid.
Asteroidbältet mellan Mars och Jupiter markerat med vitt. Credit: Wikimedia Commons
Denna krock skedde för cirka 468 miljoner år sedan och någon miljon år senare började alltså fragmenten att regna ner på jorden. Man räknar med att det föll cirka 100 gånger så många meteoriter på jorden under ordovicium mot vad det gör i nutid.
Sjön Hummeln. Kristdala socken, Oskarshamns kommun, Småland. 20150602.
© Sven Olsson (e-post: kosmografiska@gmail.com)
Källor:
Artikeln Impact origin for the Hummeln structure (Sweden) and its link to the Ordovician disruption of the L chondrite parent body, Alwmark, C., Ferrière, L., Holm-Alwmark, S., Ormö J., Leroux, H. & Sturkell, E. Geology, 2015
Artikeln http://100.astronomiska.se/27-kosmisk-kollision-bildade-sjon-hummeln/ av Sanna Alwmark
Traces of Catastrophe, French, B.M., 1998
Artikeln Jakten efter nedslagskratrar på Jorden, av Sanna Alwmark, Geologiskt forum nr 93, 2017.
Artikeln Sanna Alwmark är på spår efter de stora nedslagen, av Robert Cumming, Populär astronomi nr 2, 2018.
The Falling Sky, Ted Nield, 2011
Sveriges geologi från urtid till nutid, Maurits Lindström m.fl., 2000
Artikeln Underrättelse om lager af petrificatförande kalksten på Humlenäs i Calmar län, Kungliga Vetenskaps-Akademiens Handlingar, Hisinger, W.H., 1826.
