MESSENGER
Merkur schrumpfte stärker als gedacht
von Stefan Deiters
astronews.com
24. März 2014

Der innerste Planet Merkur ist im Laufe seiner Entwicklung stärker geschrumpft als gedacht. Dies ergab die sorgfältige Auswertung von Oberflächenstrukturen, die auf den Bildern der Sonde MESSENGER zu erkennen sind. Der jetzt gefundene Wert stimmt auch besser mit theoretischen Modellen über das Abkühlverhalten des Gesteinsplaneten überein.

Auch kleine Strukturen wie dieser Steilhang (Pfeile) verraten etwas über die Entwicklung des Merkur. Bild: NASA / Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory / Carnegie Institution of Washington

Genaueres über wesentliche Teile der Oberfläche des innersten und kleinsten Planeten des Sonnensystems wissen Planetenforscher erst, seit die NASA-Sonde MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry, and Ranging (MESSENGER) den Merkur aus einer Umlaufbahn erfasst. Zuvor gab es nämlich nur von rund der Hälfte der Merkuroberfläche detailliertere Bilder.

Im Gegensatz zur Erde verfügt der Planet nicht über tektonische Platten. Die oberste Schicht des Merkur besteht also aus einer einzelnen Gesteinsplatte. Nach seiner Entstehung ist der Merkur langsam abgekühlt und geschrumpft. Die feste Oberfläche hat sich dadurch verändert, es entstanden Risse, Spalten und Kliffkanten.

Eine Analyse solcher Landschaftsstrukturen auf Grundlage alter Merkuraufnahmen hatte zu der Annahme geführt, dass der Planet um etwa 0,8 bis drei Kilometer geschrumpft sein muss. Das war deutlich weniger, als es Modelle über die thermische Entwicklung des Planeten erwarten ließen. Danach hätte sich der Planet in den letzten rund 3,8 Milliarden Jahren um etwa fünf bis zehn Kilometer zusammenziehen müssen.

Eine neue Analyse auf Grundlage der besseren und vollständigen Erfassung der Merkuroberfläche durch MESSENGER hat nun ergeben, dass Merkur in der fraglichen Zeit um etwa sieben Kilometer geschrumpft ist. Dies ist deutlich mehr als der frühere Wert und stimmt hervorragend mit den thermischen Modellen überein. Der gegenwärtige Radius des Planeten beträgt 2.440 Kilometer.

"Diese neuen Ergebnisse lösen ein Jahrzehnte langes Paradox zwischen Modellen zur thermischen Geschichte und Schätzungen über die Kontraktion von Merkur", freut sich Paul Byrne von der Carnegie Institution of Washington. "Jetzt ist die Geschichte von Wärmeerzeugung und -verlust konsistent mit der der globalen Kontraktion." Byrne und seine Kollegen hatten für ihre Analyse insgesamt 5.934 Grate und Steilhänge untersucht, die sie mit der Kontraktion des Planeten in Verbindung brachten.

Für die Auswertung nutzten die Forscher zwei unterschiedliche Verfahren. Sie kamen dabei auf zwei verschiedene Ergebnisse, die sich um 1 bis 1,6 Kilometer unterschieden. Beide lieferten aber für die Kontraktion von Merkur einen deutlich größeren Wert als frühere Abschätzungen.

MESSENGER hatte die Reise zum Merkur Anfang August 2004 angetreten. Den sonnennächsten Planeten erreicht die Sonde vor rund drei Jahren erst nach zahlreichen Runden durch das innere Sonnensystem, bei denen MESSENGER an der Erde, zwei Mal an der Venus und drei Mal am Merkur selbst vorübergeflogen ist.

Die MESSENGER-Mission hat den Wissenschaftlern erstmals einen vollständigen Blick auf Merkur ermöglicht. Bei den Besuchen von Mariner 10 vor über 30 Jahren war nämlich nur knapp die Hälfte der Planetenoberfläche fotografisch erfasst worden.