ネルトリンガー・リース

衝突後、クレーターは水で満たされ、面積約400 km ^{2の湖が形成され、これは}ボーデン湖とほぼ同じ大きさである。^{[ 20 ]}この湖は約 200 万年後に堆積物で埋まり、現在のリース盆地は氷河期に浸食によって露出した。^{[ 21 ]}

ネルトリンガー・リースは、地球上で最もよく研​​究されている衝突クレーターの1つです。リース・クレーターの形成が小惑星の衝突によるものであることが1960年に証明されて以来^{[ 24 ] 、科学者たちは1460万±20万年前[ 25 ]}（中新世ランギアン期）の形成中に起こった出来事について非常に詳細な理解を深めてきました。^{[ 26 ] [ 27 ] [ 28 ] [ 29 ]}最近の地球物理学的研究では、さまざまな衝突岩に基づいて、リース衝突体が北北西から衝突したことを示すことができました。^{[ 30 ] [ 31 ]}

わずか数秒で、直径約 1.5 km (0.93 マイル) の小惑星が秒速 20 km (時速 72,000 km または 45,000 マイル) で地球の大気圏を通過した。見かけの等級が太陽の等級を超える流星として、西方向からほとんど減衰することなく地球の表面に接近した。^{[ 32 ]}約 40 km (25 マイル) 南西に位置し、別の天体によって形成されたはるかに小さいシュタインハイム盆地は、数十万年若く、したがって同時期ではないことが現在ではわかっている。

小惑星が約30°の角度で地表に衝突するほんの一瞬前に、小惑星と地表の間の空気が圧縮され加熱された。地表の土、砂、砂利は瞬時に蒸発し、圧縮された空気とともに、ジェット噴出と呼ばれるプロセスで小惑星の下から横方向に押し出された。溶融した地表物質は、最大450 km (280 マイル) 離れた場所まで高速で噴出された。溶融した砂は、現在のボヘミアとモラヴィアの限られた地域に堆積し、そこでモルダバイトとして知られるこれらの固まった溶融液滴が今日でも発見されている。^{[ 33 ]}

衝突体は中生代の堆積層を貫通し、結晶質基盤岩に約1キロメートルの深さまで到達した。全貫通深度は約4キロメートルと推定されている。^{[ 34 ]}小惑星と周囲の岩石はどちらも元の体積の半分以下に圧縮された。数百万バール（500  GPa）の圧力と30,000℃までの温度で、小惑星と周囲の岩石は接触後わずか数分の1秒以内にほぼ瞬時に蒸発した。

衝撃波は衝突地点周辺の岩石を音速で伝播した。距離が離れるにつれて、圧力と温度による岩石への応力は減少し、岩石は高圧・高温下で部分的にしか溶融または変質しなかった。衝撃波変成作用と呼ばれる過程を経て、石英はコーサイトやスティショバイトに変化し、ダイアプレクティックガラスも形成された。衝突地点から数キロメートルにわたって、岩石は極度の圧力下で変形し、液状化した。

衝突から約 2 秒後に、主な掘削段階が始まりました。衝撃波が通過すると、岩石が跳ね返り、新しいクレーター底が隆起し、中央に隆起部が形成されました。クレーター内部の破片は弾道軌道に沿って円錐状のカーテン (噴出物カーテン) の形で噴出され、クレーター縁のゾーンではより大きなブロックが表面を横切って押し出されました (ロール グライド メカニズム)。^{[ 35 ]}噴出中、さまざまな地層の岩石が混ざり合い、クレーターから最大 40 km まで広がる連続した噴出物ブランケットを形成し、最初は最大 100 メートルの厚さに達しました。今日、リース クレーターを取り囲むこれらの噴出物堆積物は、ブンテ ブレッチャ (カラフルな角礫岩) として知られています。

広島型原爆数十万発分に相当する爆発は、直径約8km、深さ約4kmの一時的なクレーターを掘り出した。火球はクレーターから立ち昇り、粉々に砕けた岩石や部分的に溶けた岩石を巻き上げた。

主クレーターは不安定で、急峻な壁面に沿って数キロメートルにも及ぶ岩盤が中心に向かって滑り落ち、クレーターの直径は約24キロメートルにまで拡大した。中央の隆起部も崩壊した。外側の物質は押し上げられ、現在も見られる目立つ内側の環状構造を形成した。この環状構造の地表に露出しているのは、マグマ性の基盤岩であり、乱されていない部分では、その深部300～400メートルにまで達している。

約3分後、クレーターの成長は停止した。数分後、クレーター上空の輝く雲が崩壊し、高温の粉砕岩石と固化した溶融物が落下し、深さ約500mのクレーターを約400mの深さまで埋め尽くした。周囲の噴出物層も高温の火山灰の雨で覆われた。雲から固まった物質は、リース・クレーター特有のスエバイトを形成した。クレーター内部の厚いスエバイト層は、600℃から100℃まで冷却するのに約2000年かかったと推定されている。

合計で、衝突体と 3 km ³の地表岩が蒸発し、約 150 km ³の岩が噴出し、約 1,000 km ³が移動した。^{[ 36 ]}この衝突により、モーメント マグニチュード スケールでマグニチュード 8 と推定される地震が発生した。クレーター周辺の約 5,000 km ²の領域が、噴出物で数メートルの深さまで埋没した。^{[ 37 ]}

クレーターの縁から東へ約10kmの地点では、かつてのマイン川とアルトミュール川が南に向かって流れていた。これらの川の流れは噴出物によってせき止められ、クレーターの北東に湖が形成された。この湖は最大500km2に達し^、北は現在のニュルンベルク近くまで広がっていた。^{[ 38 ]}

100 km離れた場所からでも、上昇する火球は太陽の約30倍の大きさで、70倍明るく見えた。その熱放射は毛皮、羽毛、皮膚を焦がし、草や葉に火をつける可能性があった。衝突から約5分後、大気衝撃波が到達し、風速は最大600 km/h、過圧は最大100 kPa (1 bar)に達した。^{[ 39 ]}

200 km の距離では、火球は太陽の約 10 倍の大きさで明るく見えた。約 10 分後に到達した圧力波は、最大風速 200 km/h で樹木の約 3 分の 1 を倒した。現在のリーゼン付近の南東約 300 km では、衝突によって引き起こされた可能性のある地滑り (現在のピルン峠) により、古代のエン川が南に流れてグラーツ盆地に入った。^{[ 40 ]}

500 km離れた場所でも、地震ははっきりと感じられた（メルカリ震度階級で震度4～5 ）。圧力波は約30分後に到達し、風速は依然として約50 km/h（ビューフォート風力階級6）に達していた。^{[ 41 ]}

音速で伝わる圧力波は地球を一周し、対蹠点（約20,000 km離れた場所）では約17時間後に到達し、音の強さは約40デシベルに達した。その衝撃は事実上世界中で聞こえた。^{[ 42 ]}

衝突クレーターの大きさ、クレーター内の重力異常の測定、噴出物の分布、周囲の岩石の破壊から、クレーター形成に必要なエネルギーを推定することができる。リース・クレーターの場合、衝突時に放出されたエネルギーは 10 ¹⁹～ 10 ²⁰ジュールと推定されている。^{[ 43 ]}上限値は、1980 年のセントヘレンズ山の噴火エネルギー (5.4 × 10 ¹⁶ジュール) の約 1,850 倍、または 2004 年のインド洋地震で放出されたエネルギー (1.1 × 10 ¹⁸ジュール) の 90 倍に相当する。2005 年の計算によると、直径 1,500 m のほぼ球形の石質隕石で、衝突速度が 20 km/s であると仮定すると、エネルギーは 10 ²¹ジュールに達する可能性さえある。^{[ 39 ]}

さらに比較対象として、土木工事における核兵器の平和利用を目的とした1962年の民生用核実験「ストラックス・セダン」が挙げられる。この爆発により、直径390m、深さ97mの爆発クレーターが残された。リース事件では、この実験の約20万倍のエネルギーが変換され、その威力はTNT換算で104キロトン（約4.5×10¹⁴^ジュール）であった。^{[ 23 ]}

リース・クレーターの1973年ネルトリンゲン掘削孔の岩石からは衝突体の隕石痕跡が検出されなかったため、それがどのような種類の小惑星であったかについての結論は得られなかった。^{[ 44 ]}したがって、この研究から宇宙体の大きさについて結論を出すことはできない。^{[ 45 ]}しかし、エンキンゲン調査掘削のスエバイトのイリジウム、ロジウム、ルテニウムの存在比^{[ 46 ]}は、リース衝突体がコンドライトではなかったことを示唆している。2006年のエンキンゲン掘削コアからのIr濃縮スエバイト試料の評価は、高度に相関した白金族元素と診断的なサブコンドライトIr/RhおよびRu/Rh元素比に基づいて、リース衝突体がコンドライトである可能性を高い確信度で排除している。^{[ 47 ]}スエバイトのルテニウム同位体存在量（核合成ルテニウム同位体シグネチャー）を測定することにより、リース・クレーターの衝突体に関するさらなる手がかりを得ることが可能です。^{[ 48 ]}モデル計算によると、南西から飛来した直径約 1.5 km の石質隕石が、おそらく水平面に対して 30° ～ 50° の角度で 20 km/s の速度で衝突したと考えられます。これらのパラメータを用いたシミュレーションでは、衝突時に放出されたモルダバイトの分布をかなり正確に再現することができました。^{[ 23 ]}

ネルトリンガー・リースの南西約 40 km (25 マイル) には、シュタインハイム盆地(北緯 48°41′12″、東経10°3′54″ /北緯 48.68667°、東経 10.06500° / 48.68667; 10.06500 (シュタインハイム盆地) ) という別の衝突クレーターがあり、これも約 1500 万年前のものである。以前の見解では、シュタインハイム盆地はリース・クレーターと同時に形成されたとされていた。^{[ 49 ]}隣接する 2 つのクレーターが独立して、しかしほぼ同時期に形成されたという考えは、長い間ありそうもないと考えられていた。^{[ 50 ]}以前の仮説によれば、2 つのクレーターの原因となった宇宙天体は、1 つの小惑星とそれよりもはるかに小さい伴星からなり、地球の大気圏に突入する前からすでにその距離はリースとシュタインハイム盆地の間の現在の距離とほぼ一致していた。

このシナリオとは対照的に、さまざまな層序学的および古生物学的分析に基づく最近の研究では、シュタインハイム盆地はリースイベントの約50万年後に形成されたことが示唆されている。^{[ 51 ]}

シュタインハイム盆地を形成した約150mの隕石の衝突によって放出されたエネルギーは、リース・クレーターの形成時に放出されたエネルギーのわずか約1パーセントに過ぎなかった。約2立方キロメートルの岩石が移動した。直径約3.5km、当初は深さ約200mで、中央隆起が顕著に発達したクレーターが形成された。^{[ 52 ]}

1969年には早くも、リース・クレーターとシュタインハイム盆地の両方が隕石衝突によって形成されたことが証明されてからわずか数年後、リースから東に約60km離れたキプフェンベルク近郊のプファールドルフ盆地（北緯48度57分42秒、東経11度19分54秒/北緯48.96167度、東経11.33167度/北緯48.96167度、東経11.33167度（プファールドルフ盆地））が、直径2.5kmの別の隕石クレーターの候補として提案された。^{[ 53 ]} 1971年、リースの北東約30kmに位置するエリンゲン近郊のストップフェンハイマー・クッペル（北緯49度4分18秒、東経10度53分24秒/北緯49.07167度、東経10.89000度/北緯49.07167度、東経10.89000度（ストップフェンハイマー・クッペル））は、直径8kmで、クレーターの可能性があると解釈された。^{[ 54 ]}

ヴュルツブルクの地質学者エルヴィン・ルッテは、リース・クレーターから東へ90km離れたフランケン・ジュラ山脈に存在する、ほぼ円形の構造物の数々は、リース衝突と同時に発生した隕石衝突によって形成されたものだと考えた。問題となっている構造物の中には、ヴェルテンブルク近郊のドナウ渓谷にあるヴィプフェルスフルト（北緯48度54分12秒、東経11度50分36秒、北緯48.90333度、東経11.84333度、直径850m ） 、イラーシュタイン近郊のザウスタール付近にある細長い窪地（北緯48度58分0秒、東経11度49分36秒、北緯48.96667度、東経11.82667度、寸法850×620m）、アルトマンシュタイン近郊のメンドルフ盆地（北緯48度52分30秒、東経11度36分6秒、48.87500°N 11.60167°E / 48.87500; 11.60167 (メンドルフ盆地)、直径 2.5 km) とラーバーの円形構造 ( 49°4′48″N 11°53′54″E / 49.08000°N 11.89833°E / 49.08000; 11.89833 (ラーバー円形構造)、直径 4.5 km)。^{[ 55 ] [ 56 ]}

これらの構造を衝突クレーターと解釈することには議論の余地がある。^{[ 57 ] [ 58 ]}

ダイアプレクティックガラスや高圧鉱物（コーサイト、スティショバイト）など、隕石衝突の明確な証拠はまだ見つかっていない。ヴィプフェルスフルト^{[ 59 ]}で記述されているシャッターコーンは発達が不十分であるため、衝突の指標としての解釈は依然として不確実である。したがって、ヴィプフェルスフルトは現在では一般的にドナウ川の浸食地形とみなされており、他の円形構造はおそらくドリーネまたは構造地形である。

ザンクト・ガレン周辺のスイス・アルプス前地では、起源が不明なより新しいモラッセ堆積物中にジュラ紀の石灰岩の塊が発見されている。リースから最大70km離れた場所に飛散した巨大な石灰岩の塊である**ロイターブロック**に似ていることから、リースイベントと同時期の隕石衝突が原因である可能性が議論されている。この仮説は、シャッターコーンの発見報告によって裏付けられている。^{[ 60 ] [ 61 ]}

これまでのところ、対応するクレーター構造は確認されていない。衝突が緩いモラッセ砂地で発生したためクレーターが保存されなかったか、あるいは形成されたクレーターがその後ボーデン湖の水没によって水没した可能性が考えられる。調査用ボーリングなどの詳細な調査はまだ行われていない。

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