Forscher erklärt Mysterium der streunenden Felsen

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Forscher erklärt Mysterium der streunenden Felsen

Beitrag von DocNobbi » Sa 18. Dez 2010, 22:56

Tal des Todes
Forscher erklärt Mysterium der streunenden Felsen



Seit fast hundert Jahren rätseln Wissenschaftler über Schleifspuren im kalifornischen Tal des Todes: Mächtige Steine vagabundieren umher, teilweise schneller als Fußgänger. Niemand hat ihre Bewegungen je gesehen. Jetzt meint ein Nasa-Forscher, erklären zu können, was die Brocken antreibt.

Ein Physiker der US-Weltraumagentur Nasa will ein geologisches Rätsel gelöst haben, das Hunderte Wissenschaftler und unzählige Laien seit Jahrzehnten beschäftigt: Über die Wüste Kaliforniens streunen Felsen - doch was die Steine im Tal des Todes antreibt, war bislang unklar. Zwar hat niemand die Brocken je in Bewegung gesehen, Aufnahmen mit fest installierten Kameras sind in dem Nationalpark verboten. Aber lange Furchen hinter den Steinen zeugen von ihren ausgiebigen Streifzügen über die "Racetrack-Playa", die "Rennbahn-Ebene" in der Sierra Nevada.

Auch Gunther Kletetschka von der Nasa hat die Felsen nicht beim Wandern ertappt. Aber seine Laborexperimente haben ihn überzeugt, das Rätsel gelöst zu haben. Das Ergebnis hat er nun auf der Jahrestagung der Amerikanischen Geophysikalischen Union (AGU) in San Francisco vorgestellt. Demnach bewegen Eisschollen und Wasser die Felsen - auf erstaunliche Weise.

Vor fast hundert Jahren wurde das Mysterium der wandernden Steine entdeckt. Bald erkannten Wissenschaftler, dass die Felsen ganz unterschiedlich unterwegs sind: Ein Stein, den Geologen "Diane" getauft haben, legte in einem Monat 880 Meter zurück. Schwergewicht "Karen" - sie ist mit 320 Kilogramm der dickste Brocken - schaffte in der gleichen Zeit nur 18 Meter.

Schneller als Fußgänger

Spaßvögel wollten schon Schilder aufstellen: "Achtung: Umherziehende Felsen!" Denn manche Steine sind offenbar schneller als Fußgänger: Sie treiben Bugwellen vor sich her, werfen kleine Sandhäufchen auf. Die Matschspritzer ließen darauf schließen, dass die Steine bis zu sieben Kilometer pro Stunde erreichten, meinen Geologen.

Normalerweise bestimmen weder Größe noch Gewicht eines Brockens seine Bewegung, haben Forscher ermittelt. Einige Felsen rutschen im Zickzack auf dem nicht ganz planen Lehmboden umher, andere wandern parallel. Manche streunen abwärts, die meisten aber bergauf. Vor manchen Spuren fehlen die Steine, viele Furchen werden immer breiter.

Die 4,5 Kilometer lange und 2,2 Kilometer breite Steinerennbahn hat sich zu einem beliebten Ausflugsziel entwickelt - trotz der Wetterextreme: Im Sommer schwitzen Touristen bei mehr als 50 Grad im Schatten, im Winter frieren sie in schneidenden Schneestürmen. Starkregen flutet ihre Zelte, Windböen fegen sie weg.

Spuren in alle Richtungen

Am Rand der Rennbahn verweisen Schilder auf das Phänomen: Wahrscheinlich seien Wind und regennasser Boden die treibenden Kräfte, steht darauf.

Doch so einfach kann es nicht sein.

Warum führen die Bahnen benachbarter Steine in gegensätzliche Richtungen, wo der Wind doch nur aus einer Richtung kommen kann? Und warum laufen viele Steinspuren parallel, als seien die Brocken im Verbund gewandert? Einige Furchen beschreiben gar Kreisbahnen, als wären die Steine in eine Windhose geraten.

Theorien gab es viele. Verdächtigt wurden:

Außerirdische,
Tiere,
Scherzbolde, die seit Jahrzehnten einen Streich spielen,
Erdbeben,
erhöhte Schwerkraft,
Wasserströme,
Eis,
Algenmatten.
Dutzende Experimente wurden durchgeführt, um die Felsen in Bewegung zu versetzen. Auch der Boden und die Steine selbst wurden untersucht. Doch alle seriösen Wissenschaftler beendeten ihre Untersuchungen wie die Geologin Paula Messina von der San Jose State University, die sich seit 1993 mit den wandernden Felsen beschäftigt. "Das Ergebnis ist faszinierend", schrieb sie in ihre Promotion: "Es gibt keines."

Rennbahn-Aquarium lieferte die Lösung

Insofern ist es außergewöhnlich, dass Nasa-Forscher Kletetschka auf der AGU-Tagung nun eine stimmige Theorie präsentiert. Im März hatte er Sensoren in der Rennbahnebene vergraben - mit einer Ausnahmegenehmigung der Nationalparksleitung. Sie maßen Temperatur und Feuchtigkeit. Zudem hatte er die Lage der Felsen kartiert. Seine Hoffnung war, die Wanderungen anhand der Daten nachvollziehen zu können.
Doch es kam anders: "Seit März hat sich kein Stein bewegt", sagt Kletetschka zu SPIEGEL ONLINE. Im Laborversuch aber konnte er zeigen, warum in letzter Zeit Stillstand herrschte, dort will er dem Mysterium der wandernden Felsen auf die Spur gekommen sein: Der Physiker hat die Steinerennbahn in Kleinformat in einer Art Aquarium nachgebaut, dessen Decke ein dicker Kupferbalken ist. Den Boden bedeckte originaler Lehm von der Steinerennbahn. Darauf lag ein Stein.

So konnte Kletetschka kalte Nächte im Tal des Todes simulieren: Zunächst ließ er es regnen, Wasser strömte ein und stieg schnell an. Schon vor Jahrzehnten hatten Wissenschaftler entdeckt, dass die Rennbahn-Ebene nach starkem Regen zu einem flachen See wird. Der Forscher kühlte das Kupferdach des Aquariums unter den Gefrierpunkt ab. Nun herrschten darin Bedingungen wie so oft auf der Hochebene, wenn die Lufttemperatur unter null Grad sinkt.

Die Felsen nehmen Fahrt auf

Der "See" im Aquarium gefror: Von oben nach unten wandelte sich das Wasser zu Eis. Schließlich umschloss das Eis auch den Stein im Aquarium. Von den Seiten aber strömte weiterhin Wasser nach. "Von der Hochebene fließt nach Regenfällen massenhaft Grundwasser ins Tal", überträgt Kletetschka das Phänomen auf die Vorgänge in der kalifornischen Wüste.

Und nun geschah es: Das Wasser ließ das Eis "aufschwimmen" - damit hob sich auch der Stein. Sobald es nun wieder etwas wärmer werde, könne der Stein sich in Bewegung setzen, erklärt Kletetschka. Denn Wärme lässt das Eis bersten. "Das Eis auf der Ebene zerbricht in einzelne Schollen", erläutert der Forscher. Eingeschlossen in unterschiedlichen Schollen nähmen die Felsen schließlich Fahrt auf, glaubt er.

Drei Kräfte treiben die Eisschollen an, meint Kletetschka:

Wind,
nachströmendes Regenwasser
und Strömungen, die durch Temperaturunterschiede zwischen den kühlen Gebieten im Schatten der Berge und den sonnenbeheizten Stellen hervorgerufen würden.
Diese drei Faktoren sorgen dem Forscher zufolge dafür, dass sich Wasser und Eis in Bewegung setzen. Im Eis eingefroren, könnten sich nun sogar große Felsen bewegen, sagt Kletetschka.

Schilder sollen umgeschrieben werden

Seine Theorie bringt verschiedene Beobachtungen in Einklang:

Die Spuren ohne Steine werden demnach von Dellen im Eis und von Lehmbrocken erzeugt, die am Boden kratzen.
Die breiter werdenden Furchen erklären sich dadurch, dass die Felsen allmählich einsinken, wenn das Eis taut.
Breite Spuren hinter schmaleren Steinen entstehen, wenn Eis am Stein haftet.
Fachkollegen auf der Tagung in San Francisco zeigten sich angetan von der neuen Theorie, die in Kürze in einem Fachjournal veröffentlicht werden soll. Eine Diskussionsteilnehmerin forderte gar, umgehend die Hinweisschilder an der Steinerennbahn im Tal des Todes umzuschreiben.

Doch Kletetschka ist noch nicht zufrieden, er will die Steine diesen Winter endlich wandern sehen, wenigstens anhand seiner Messungen auf der Rennebene. Zusätzliche Sensoren im Innern eines Steins sollen zeigen, ob sich der Fels in Wasser oder Eis befindet.

Ein großes Rätsel über eine vermeintlich kleine Frage könnte also unmittelbar vor der endgültigen Aufklärung stehen.


URL:
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© SPIEGEL ONLINE 2010 Aus San Francisco berichtet Axel Bojanowski
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