Die neusten Ergebnisse der Messenger Sonde bringen Leben in den bisher als toten Gesteinsbrocken betrachteten Planeten. Ob Magnetfeld, Vulkanismus oder Erosion: Merkur ist aktiver als vermutet.
Ein Beitrag von Klaus Donath. Quelle: sciencemag.org. Vertont von Peter Rittinger.
(Bild: sciencemag.org)
Die Raumsonde Messenger umkreist seit dem 18. März diesen Jahres den innersten Planeten unseres Sonnensystems, den Merkur. Er gehört zu den bisher am wenigsten erforschten Planeten des Sonnensystems. Dies liegt vor allem an den für Raumsonden sehr unwirtlichen Bedingungen in der Nähe der Sonne, wie der hohen Temperatur und intensiver Strahlung, sowie an zahlreichen technischen Schwierigkeiten, die bei einem Flug zum Merkur bewältigt werden müssen. Nach nunmehr 6 Monaten wissenschaftlichen Betriebs kommen immer mehr Details an die Oberfläche.
Unsymetrisches Magnetfeld
Merkur und Erde sind die einzigen Gesteinsplaneten mit einem Magnetfeld inneren Ursprungs. Im Vergleich zum Erdmagnetfeld ist das des Merkur aber sehr schwach. Messenger fand bei der Vermessung des Magnetfeldes eine nördliche Verschiebung des magnetischen Dipols vom geografischen Äquator, was auf eine beträchtliche Nord-Süd-Asymmetrie schließen lässt. Und in der Tat, das Magnetfeld vom Nordpol ist um den Faktor 3,4 stärker als das am Südpol. Dazu kommt, dass die Fläche der offenen Feldlinien in der südlichen Hemisphäre etwa 4-mal so groß ist wie die vom Nordpol. Das vergleichsweise schwache Feld im Süden lässt die Pulverisierung der Oberfläche durch Ionenbeschuss (sputtering) zu, wo sich Plasma vorzugsweise auf der Oberfläche absetzt.
Die große Axensymmetrie und äquatoriale Asymmetrie von Merkurs Magnetfeld unterscheidet es von dem Feld der Erde oder anderen Planeten. Eine axial gegenläufig leitende Schicht zwischen einem noch tiefer gelegenen, intern gedrehten Feld und dem äußeren mag eine Erklärung für das axial ausgerichtete Feld vom Saturn sein. Ob es einen ähnlichen Mechanismus auch bei Merkur gibt, ist bisher noch unbekannt.
Erosion auf dem Merkur findet bis heute statt
(Bild: sciencemag.org)
Hochauflösende Bilder von Merkurs Oberfläche zeigten helle Stellen innerhalb von Kratern, welche man sich als randlose, seichte Geländesenken vorstellen kann. Diese Senken haben Durchmesser zwischen wenigen Metern bis zu mehreren Kilometern. Viele der Krater zeichnen sich durch eine stark reflektierende Oberfläche aus. Die wahrscheinlichste Erklärung für die Existenz dieser Senken ist ein kürzlichen Verlust von flüchtigen Anteilen durch eine Art von Sublimation, Weltraumwetter, Ausgasungen oder pyroklastischer Vulkanaktivität. Das hell reflektierende Material wurde „bright crater-floor deposits“ (BCFD’s) genannt. Seine Entdeckung unterstützt die These, dass Merkurs Inneres aus deutlich mehr flüchtigem Material besteht als bisher angenommen.
Messenger fotografiert den gesamten Merkur mit einer Auflösung von 250 Metern pro Pixel. Details lassen sich mit der MDIS-Kamera erkennen, die bis zu 10 Meter Auflösung pro Pixel bei monochromen Aufnahmen zulässt. Am höchsten ist die Auflösung bei Regionen nördlich von 20° Breite, wo die Raumsonde aufgrund Ihres Orbits der Oberfläche am nächsten ist.
Beispielhaft für die Entwicklung der hellen Stellen sei Bild E. Es zeigt einen sehr nördlich gelegenen Krater mit weißen Ablagerungen am nördlichen Hang. An diesem südwärts gerichteten Hang ist die Aufheizung der Oberfläche maximal, was auf einen Zusammenhang zwischen dem Auftreten der Substanz und der Oberflächentemperatur schließen lässt. Die steilen Gefälle am Kraterand sollten zu Oberflächenbewegungen führen, so dass das helle Material und die hellen Senken auf dem Merkur sehr wahrscheinlich neueren Ursprungs sind.
(Bild: sciencemag.org)
Die Errosionsrate auf der Oberfläche schätzt man auf etwa einen Zentimeter in 70.000 Jahren. Auch wenn noch vieles ungewiss ist, kann man den Prozesses, der die Oberfläche auf dem Merkur schneller verändert als die Mikrometeroiten-Erosion auf unserem Mond aber langsamer als die Trockeneissublimation auf dem Mars, als Erklärung für die deutlich jüngere Oberflächen innerhalb sehr alter Krater nehmen.
Indizien für zurückliegende vulkanische Aktivität
Messenger fand auch direkte Indizien für zurückliegende vulkanische Aktivität. Ganze 6% der Oberfläche sind von großen, glatten Flächen bedeckt, die wenige oder keine Einschlagkrater aufweisen. Deshalb liegt nahe, dass es nach dem großen Bombardement noch aktiven Vulkanismus auf der Oberfläche von Merkur gab.
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