Det slutgiltiga beviset:
den småländska sjön Mien är en meteoritkrater
Illustration av asteroid som faller mot jorden. Fotocredit: Wikimedia Commons
För ungefär 120 miljoner år sedan, under epoken äldre krita, fick de dinosaurier som då befann sig i det som nu kallas för Småland uppleva något rejält dödsbringande. Som en blixt från klar himmel brakade en meteorit ner med en hastighet av flera kilometer i sekunden och med en kraft motsvarande tusen atombomber. Chockvågor skickades genom berggrunden och jord och stenar slungades upp i luften. På några sekunder låg landskapet öde, och växter och djur var utraderade. Kvar fanns ett ärr i jordskorpan som ursprungligen hade en diameter på nio kilometer. Det är ungefär lika stort som staden Lund, vilket får betecknas som ett relativt stort nedslag i jämförelse med de cirka 190 nedslagskratrar som hittills har identifierats på jorden. Den våldsamma tryckvågen skapade nya bergarter, så kallade impaktiter, när jordskorpan smälte. Den ursprungliga meteoriten förångades. Två teorier har under de senaste hundra åren konkurrerat om att förklara sjön Miens uppkomst. Har den varit resultatet av en vulkan eller av ett meteoritnedslag? Nu har en grupp forskare vid Lunds universitet slutgiltigt bevisat att det verkligen var en enormt stor meteorit som var orsaken till sjön.
Sjön Mien, meteoritkrater, Tingsryds kommun, Småland. 22 juli 2009.
© Sven Olsson (e-post: kosmografiska@gmail.com)
Jag besökte Mien en gråvädersdag i juli 2009. Sjön ligger på södra sluttningen av det sydsvenska höglandet, cirka 14 kilometer sydväst om småländska Tingsryd, med koordinaterna 56,41812 N och 14,85785 Ö. Se Google Maps
Sjön Mien med omgivningar, Småland. Lantmäteriet, licens CC BY. Wikimedia Commons
Sjön har en rombisk form och mäter cirka 6 kilometer i diameter och har en yta av 20 kvadratkilometer. Sjöns vatten rinner ut genom Mieån och vidare söderut till Hanöbukten.
Ön Ramsö i Sjön Mien, meteoritkrater, Tingsryds kommun, Småland. 22 juli 2009.
© Sven Olsson (e-post: kosmografiska@gmail.com)
Ön Ramsö, som ligger i sjöns nordvästra del, har en storlek av cirka 500 x 400 meter. Den är lämningen efter den centrala upphöjning som bildades som en rekyl av meteoritnedslaget. Sådana upphöjningar uppstår i så kallade komplexa kratrar med diametrar som överstiger 2 – 4 kilometer. Enligt sägner från bygden ska sjön vara bottenlös, och enligt en äldre upplaga av Nordisk familjebok ska största djupet vara 80 meter. Genom ekolodning i början av 1960-talet framkom det att det i sjöns botten finns ett antal rännor, 25 - 35 meter djupa. I en djuphåla nordöst om ön Ramsö lodade man sjöns största djup till 42 meter. Sjöns vatten fyller upp en håla i den prekambriska berggrunden, som framför allt består av granit och gnejs. På sjöns södra och sydöstra stränder hade man hittat stenar som skilde sig markant från de vanliga gråstenarna. Den annorlunda bergarten var gråsvart och finkornig, ibland glasig och tät som flinta.
Avhandlingen Ryoliten vid sjön Mien, Nils Olof Holst, SGU, 1890.
Den förste som utforskade Miens geologi var statsgeologen Nils Olof Holst (1846 – 1918). I sin geologiska uppsats från 1890, Ryoliten från sjön Mien, beskrev Holst denna bergart som så kallad ryolit, dvs en vulkanisk bergart. Ordet är bildat av grek. rhyax ”(lava)ström” och lithos ”sten”. Den förekommer i vulkaner bland annat på Island och i Italien. Miens rundade form ledde också tankarna till att sjön kunde vara resterna av en vulkan. Holst tidsbestämde vulkanen till någon gång under tertiärtiden, som varade mellan 65,5 och 2,6 miljoner år sedan (i nutida geologi är tertiär ersatt av perioderna paleogen och neogen). Den ansågs vara Sveriges yngsta vulkan. Holst skickade prover av Mienryoliten till en professor F. Zirkel i Tyskland. Efter en mikroskopisk undersökning skrev han följande till Holst: ”Den som känner ryoliter o.d. bergarter och ser preparaten, skall såsom jag tror, icke finna mycket, som är typiskt, vara gemensamt. Däremot skall han finna en stor mängd egendomligheter, som äro främmande för de nämnda bergarterna. Bergartsprofven se öfver huvud alldeles icke ut som normala stelningsbergarter, och jag skulle nästan icke vilja visa ifrån mig den åsigten, att de hafva en fullkomligt abnorm process att tacka för sin uppkomst. Ja, de se till största delen ut såsom ofullständigt sammansmälta produkter, liknande stenar, som bildats på konstgjord väg.” Det fanns alltså en misstanke om att ryoliten inte var en äkta vulkanisk bergart. Mienryoliten har istället visat sig vara urbergsgraniten som smälte av värmeutvecklingen när meteoriten slog ned. Resultatet blev alltså en impaktit, som ibland kallas för mienit. Vid borrningar på Ramsö på 1960-talet upptäckte man att ryoliten fanns i det fasta berget under ett tre meter tjockt jordlager. Genom miljontals år har Mienkratern eroderats och ytmaterialet som bildades vid meteoritnedslaget har brutits ner av väder och vind. Inlandsisen har forslat lösa stenar till sjöns södra sida, däribland impaktiterna.
Arvid Gustaf Högbom (1857-1940). Konstnär: Carl Wilhelmsson, 1928.
Credit: Wikimedia Commons
Den förste som föreslog att Mien var resultatet av ett meteoritnedslag var geologen Arvid Gustaf Högbom (1857 – 1940) vid ett möte i Geologiska föreningen i Stockholm den 3 mars 1910. I sitt föredrag, då han berättade om Meteor Crater i Arizona, USA, framkastade han också teorin att även de svenska sjöarna Dellen och Mien kunde vara resultaten av meteoritnedslag. Hans antagande grundade sig på förekomsten av de märkliga smälta bergarterna, som hade hittats vid sjön. Nedslaget skulle ha skett för cirka 120 miljoner år sedan.
En något udda förklaring till Miens bildande framfördes av civilingenjören Nils Olof Bergquist (1897 – 1977) i böckerna En kollision i världsrymden och dess följder (1946) och The Moon Puzzle (1954). Han menade att sjön uppstod för cirka 60 miljoner år sedan när en gigantisk asteroid, som han döpte till John (!), krockade med jorden. Stöten, som skedde i samma riktning som jorden roterade, blev så kraftig att jordens rotationshastighet ökade. Det förde med sig att en del av jorden, där nu Stilla havet finns, kunde ge sig iväg och bilda månen.
Illustration ur boken En kollision i världsrymden och dess följder av N.O. Bergquist
Magma i månen expanderade och bildade bubblor, vilket skulle vara förklaringen till uppkomsten av kratrar och berg på månen. När bubblorna brast skickades också materia ut i rymden och en del störtade tillbaka på jorden. Dessa nedslag skapade bland annat Mienkratern, men även kratrarna vid Dellensjöarna i Hälsingland, Lappajärvi i Finland och Jänisjärvi i ryska Karelen. Asteroiden John blev inte en del av den nya månen. Den hade förlorat så mycket energi vid krocken att den förmodligen störtade in i solen efter förrättat värv.
Illustration av en planetkollision. Credit: NASA/JPL-Caltech
Bergquists teori har ju vissa likheter med den moderna teorin om den himlakropp, stor som Mars och döpt till Theia, som krockade med jorden och skapade månen. Men detta skedde för cirka 4,5 miljarder år sedan och månen består av en blandning av både Theia och ursprungsjorden.
Sjön Mien, meteoritkrater, Tingsryds kommun, Småland. 22 juli 2009.
© Sven Olsson (e-post: kosmografiska@gmail.com)
Åsikten att Mien var en vulkan höll i sig ända fram till mitten av 1960-talet då geologerna Nils-Bertil Svensson och Frans E. Wickman hittade coesit vid Mien och Wolf von Engelhardt och Dieter Stöffler hittade så kallad chockad kvarts. Detta gav starka indikationer om att Mien hade skapats av ett meteoritnedslag. Trots att fler fynd stödde nedslagsteorin, har det funnits kvar ett motstånd, i första hand hos allmänheten. En urgammal vulkan uppfattades tydligen som mer spännande än en meteoritkrater.
Ön Ramsö i Sjön Mien, meteoritkrater, Tingsryds kommun, Småland. 22 juli 2009.
© Sven Olsson (e-post: kosmografiska@gmail.com)
Efter att ha utfört fältstudier vid Mien år 2017 har nu alltså forskargruppen i Lund, under ledning av doktoranden Josefin Martell, hittat det avgörande beviset för meteoritteorin.
– Vi har undersökt hårstråtunna delar av mineralet zirkon i bergartsprover från Mien. Det är inuti de här chockade zirkonkornen som vi har lyckats hitta spår av högtryckspolymorfen reidite som fungerar som ett slags tidskapsel från meteoritnedslaget, berättade Josefin Martell i ett pressmeddelande från Lunds universitet i mars 2021. Impaktit-materialet, som Lundaforskarna hade samlat in vid Mien, blev sedan bokstavligt slaget i spillror med slägga på laboratoriet. Totalt 288 zirkonkorn handplockades och deras kristallstrukturer undersöktes i svepelektronmikroskop och diverse andra undersökningsinstrument. Lundaforskarna presenterade sina fynd i den vetenskapliga tidskriften Meteoritics and Planetary Science.
– Vi har undersökt hårstråtunna delar av mineralet zirkon i bergartsprover från Mien. Det är inuti de här chockade zirkonkornen som vi har lyckats hitta spår av högtryckspolymorfen reidite som fungerar som ett slags tidskapsel från meteoritnedslaget, berättade Josefin Martell i ett pressmeddelande från Lunds universitet i mars 2021. Impaktit-materialet, som Lundaforskarna hade samlat in vid Mien, blev sedan bokstavligt slaget i spillror med slägga på laboratoriet. Totalt 288 zirkonkorn handplockades och deras kristallstrukturer undersöktes i svepelektronmikroskop och diverse andra undersökningsinstrument. Lundaforskarna presenterade sina fynd i den vetenskapliga tidskriften Meteoritics and Planetary Science.
Zirkonkristall, Pakistan. Fotocredit: Ivan Vtorov. Wikimedia Commons
Zirkon (ZrSiO4) är ett starkt ljusbrytande, och mycket hårt, silikatmineral. Namnet kommer från det persiska ordet ”zargun” som betyder guldfärgade. Eftersom zirkon kan stå emot både stark erosion och höga temperaturer ger det forskarna stora möjligheter att studera hur mineralet uppför sig vid extrema förhållanden. På grund av sin hårdhet finns det mycket gamla zikronkristaller kvar på jorden. Zirkon innehåller också små mängder av uran, vars radioaktiva sönderfall till bly kan användas för att få fram exakta dateringar av geologiska händelser.
Chockad zirkon med lameller av reidite från Rock Elm-kratern i Wisconsin, USA.
Credit: NASA Astrobiology Institute
Reidite är ett mineral som enbart bildas vid enormt högt tryck, cirka 30 gigapascal, vilket motsvarar det tryck som finns 1000 kilometer nere i jordens inre. Det kan jämföras med hur grafit blir till diamant under högt tryck. Forskarna anser att det enda naturliga fenomen, uppe på jordytan, som kan nå upp till detta tryck, under en tidsrymd av bara några sekunder, är ett meteoritnedslag. Inte ens vid ett vulkanutbrott uppnås detta extrema tryck. Josefin Martell jämför med sprängkraften hos 1000 atombomber. Reidite har likadan sammansättning som vanlig zirkon, men har ungefär 10 procent högre täthet. Det har värdet 7,5 i Mohs hårdhetsskala (där diamant har värdet 10). Reidite uppkallades år 2002 efter den australiensiske forskaren Alan Forrest Reid (1931 – 2013) som 1969 var den förste som lyckades framställa reidite i laboratorium.
Staden Nördlingen är byggd innanför Nördlinger Ries-kratern.
Foto från 1963. Fotocredit: Roger w, wkimedia commons.
På jorden har reidite, förutom i Mien, bara hittats på några få platser, exempelvis i meteoritkratrarna Chesapeake Bay (Virginia, USA), Nördlinger Ries (Tyskland) och Xiuyan (Kina).
Ön Ramsö i Sjön Mien, meteoritkrater, Tingsryds kommun, Småland. 22 juli 2009. © Sven Olsson (e-post: kosmografiska@gmail.com)
I informationen från Lunds universitet kan man också läsa att Mien är en gäddrik sjö. Undrar vad dessa representanter för fisksläktet tänker om det faktum att de simmar omkring i en gammal meteoritkrater?
3,6-meters-teleskopet vid La Silla, Chile.
Fotocredit: ESO. Wikimedia Commons
Slutligen kan nämnas att sjön Mien har fått ge namn åt asteroid nummer 7706. Den upptäcktes 19 mars 1993 i samband med projektet The Uppsala-ESO Survey of Asteroids and Comets vid Europeiska Sydobservatoriet i Chile. Mien-asteroiden tillhör de så kallade Nysa-asteroiderna. Det är en stor grupp som rör sig i de inre delarna av asteroidbältet, mellan Mars och Jupiter. (Nysa handlar inte om ”en häftig utandning genom näsan” utan har fått sitt namn från landet Nysa i den grekiska mytologin).
Sjön Mien, meteoritkrater, Tingsryds kommun, Småland. 22 juli 2009.
© Sven Olsson (e-post: kosmografiska@gmail.com)
Källor:
Artikeln Shock deformation in zircon grains from the Mien impact structure, i tidskriften Meteoritics & Planetary Science, Josefin Martell, Carl Alwmark, Sanna Holm-Alwmark och Paula Lindgren, 11 december 2020
Meteorite impact structures – geoturism in the central Baltic, Sebastian Willman, Jüri Plado, Anto Raukas och Heikki Bauert, 2010
Artikeln Mikroskopiskt mineral gav bevis för ett miljontals år gammalt meteoritnedslag, Populär astronomi, juni 2021
Ryoliten vid sjön Mien, Nils Olof Holst, 1890
Avhandlingen Shock metamorphic features in zircon grains from the Mien impact structure - clues to conditions during impact, Josefin Martell, 2018
Inslag i Sveriges Television, 27 mars 2021
Pressmeddelande från Lunds universitet, 19 mars 2021
Mienstrukturen – en kryptoexplosiv bildning i Fennoskandias urberg, Roy Stanfors, 1973
Stenar och fossil, Pehr H Lundegård och Krister Brood, 1996
Wikipedia
Mindat.org
En kollision i världsrymden och dess följder, Nils Olof Bergquist, 1946
The Moon Puzzle, Nils Olof Bergquist, 1954
Nyfiken på geologi, Anders Rapp, 2020
Artikeln The Impact Cratering Record of Fennoscandia – A Close Look at the Database, Andreas Abels, Jüri Plado, Lauri J. Pesonen och Martti Lehtinen, 2002
Artikeln Shock deformation in zircon grains from the Mien impact structure, i tidskriften Meteoritics & Planetary Science, Josefin Martell, Carl Alwmark, Sanna Holm-Alwmark och Paula Lindgren, 11 december 2020
Meteorite impact structures – geoturism in the central Baltic, Sebastian Willman, Jüri Plado, Anto Raukas och Heikki Bauert, 2010
Artikeln Mikroskopiskt mineral gav bevis för ett miljontals år gammalt meteoritnedslag, Populär astronomi, juni 2021
Ryoliten vid sjön Mien, Nils Olof Holst, 1890
Avhandlingen Shock metamorphic features in zircon grains from the Mien impact structure - clues to conditions during impact, Josefin Martell, 2018
Inslag i Sveriges Television, 27 mars 2021
Pressmeddelande från Lunds universitet, 19 mars 2021
Mienstrukturen – en kryptoexplosiv bildning i Fennoskandias urberg, Roy Stanfors, 1973
Stenar och fossil, Pehr H Lundegård och Krister Brood, 1996
Wikipedia
Mindat.org
En kollision i världsrymden och dess följder, Nils Olof Bergquist, 1946
The Moon Puzzle, Nils Olof Bergquist, 1954
Nyfiken på geologi, Anders Rapp, 2020
Artikeln The Impact Cratering Record of Fennoscandia – A Close Look at the Database, Andreas Abels, Jüri Plado, Lauri J. Pesonen och Martti Lehtinen, 2002
