MESSENGER: 98% der Oberfläche erfasst

Nach dem dritten Flyby am 29.09.2009 der MESSENGER-Sonde (für MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry, and Ranging mission) am sonnennächsten Planten Merkur, sind nun 98% seiner Oberfläche bildgeberisch in verschiedenen Wellenlängen festgehalten.

Ein Beitrag von Lars-C. Depka. Quelle: Department of Terrestrial Magnetism at the Carnegie Institution of Washington, Arizona State University, The John Hopkins University Applied Physics Laboratory, Lars-C. Depka.

Nicht nur ist nach diesem Vorbeiflug erstmalig nahezu die gesamte Planetenoberfläche bekannt, auch zeigen sich im Vergleich zu den vorausgegangenen Begegnungen mit dem Merkur signifikante und in ihrer Ausprägung und Umfang unerwartete dynamische Wandelungen seines Schweifes aus neutralem Natrium, den der Planet ähnlich dem eines Kometen, sonnenabgewandt mit sich führt.

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Kalzium- und Magnesiumemissionen im Schweifbereich. Die Verteilung des neutralen Kalziums scheint in der Ekliptik besonders stark ausgeprägt und nimmt rapide in Nord-Süd-Richtung ab. Gegensätzlich dazu verhält sich das Magnesium, dessen Verteilung weniger stark in Nord-Süd-Richtung abnimmt. Die Elementverteilung ist durchaus mit den Ergebnissen des zweiten Flyby vergleichbar, jedoch zeigte sich während des jüngsten Vorbeifluges eine höhere Dichte.
(Bild: NASA)

Bei der Gesamtbetrachtung seiner nunmehr vollständigen Oberflächenkartographie werden deutlich ausgeprägte Episoden geologischer Aktivitäten in einem Ausmaß sichtbar, welches der allgemeine Wissensstand bislang nur schwer vorstellbar erscheinen ließ. Schwerpunktmäßig erfolgt eine Neubewertung der Geologiehistorie anhand eines außergewöhnlich gut erhaltenden Ringbassins, dessen Grundpetrogenese (also die Umbildung der Gesteine) möglicherweise vor dem Hintergrund des Einflusses effusiver Magmen zu sehen ist, und der (der Grund bzw. Boden des Bassins) sich infolgedessen als noch jünger als die Oberflächenstruktur selber darstellt.

Die Geschichte der Atmosphärenbestandteile des Merkur hingegen ist schon länger bekannt und kann als nachhaltig gesichert angesehen werden. Hauptsächlich sind dies Moleküle und Oberflächenmaterial, dass durch den Sonnenwind bzw. Mikrometeoriteneinschläge aus der Kruste des Planeten herausgesprengt werden. Die dünne Gashülle ist den starken Einflüssen des solaren Strahlungsdrucks in dem engen Sonnenorbit des Planeten partikulär ausgesetzt, was zu einer Verformung der Exosphäre zu einem langgezogenen Kometenschweif führt, der gleichzeitig verschiedener Wechselwirkungseinflüsse während eines Orbits unterworfen zu sein scheint.

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Das farbcodierte Bild zeigt das gut erhaltene Bassin. Die Farben geben die unterschiedliche Zusammensetzung des umgebenen Bodenmaterials wider. Die helle Region oben rechts wird als explodierter Vulkankegel interpretiert
(Bild: NASA)

Die „jahreszeitlichen“ Effekte der Merkurexosphäre sind im wesentlichen in der jeweiligen Ausprägung der Natrium-Fahne zu sehen, die in den ersten beiden Begegnungen der Sonde mit dem Planeten prominent gestaltet war, aktuell jedoch als signifikant reduziert angesehen werden muss. Auslösende Faktoren sind in diesem Zusammenhang erwartete Variationen des solaren Strahlungsdrucks während des Durchwanderns des elliptischen Planetenorbits, was Merkurs Atmosphäre als eine der dynamischsten im gesamten Sonnensystem erscheinen lässt.

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Magnesiumemission, die während des zweiten Vorbeifluges durch MASCS (Mercury Atmospheric and Surface Composition Spectrometer) vermessen wurde. Das Histogramm zeigt einen typischen Ausschnitt aus der Schweifregion des Merkur und ist zugleich der erste Magnesiumnachweis beim sonnennächsten Planeten. Am deutlichsten tritt die Emission im ultravioletten Spektralbereich auf. Da die Erdatmosphäre ultraviolette Wellenlängen gut abschattet, ist ein Nachweis durch erdgebundene Beobachtungen nicht möglich.
(Bild: NASA)

Ein aktuell noch nicht völlig verstandener Mechanismus bewirkt offenbar, dass das ebenfalls in der Atmosphäre nachgewiesene Kalzium und Magnesium abweichenden jahreszeitlichen Einflüssen unterworfen ist, als es beim Natrium der Fall ist. Dieser Mechanismus wird ein wichtiger Gegenstand der ab 2011 beginnenden Hauptmission sein.

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