Kleines Lehrbuch der Astronomie und Astrophysik - Astronomie.de

Merkur
Atmosphäre
Merkur besitzt heute keine nennenswerte Atmosphäre mehr. Die geringen Gasmengen, die in seiner
Umgebung nachgewiesen wurden, bilden gewissermaßen eine Exosphäre, die bis zur
Planetenoberfläche reicht. Die darin enthaltenen Gase entweichen kontinuierlich in den kosmischen
Raum, so daß sie immer wieder nachgeliefert werden müssen. Das geschieht durch eine Restentgasung
des Planeten, durch das Freisetzen von Heliumatomen aus dem Zerfall radioaktiver Elemente, aus der
Wechselwirkung der intensiven Sonnenstrahlung mit dem Oberflächengestein und nicht zuletzt durch
einen Eintrag über den Sonnenwind.
Nachgewiesen werden konnten folgende Gase (geordnet nach Häufigkeit):
Sauerstoff 2
O , Natrium Na, Wasserstoff H 2 , Helium He, Kalium K sowie folgende Spurengase:
Argon Ar, Kohlendioxid CO 2 , Wasser 2 H O , Stickstoff N 2 , Xenon Xe, Krypton Kr und Neon Ne.
Es ist nicht unwahrscheinlich – und Radarbeobachtungen lassen den Schluß zu – daß es im Bereich der
Polkalotten im Schatten mancher Krater merkliche Mengen von Wassereis gibt. Dort liegen die
Oberflächentemperaturen permanent bei ca. 112 K, wodurch größere Eismassen über lange Zeiten
stabil bleiben könnten. Quelle für diese Eisvorkommen könnten Einschläge von wasserreichen
Kometen und Planetoiden sein.
Magnetfeld
Die einzigen Messungen des Merkurmagnetfeldes stammen von den drei Vorbeiflügen von Mariner 10
in den Jahren 1974 und 1975, wobei nur die erste und die dritte Begegnung brauchbare Werte lieferten.
Da der Merkur praktisch keine Atmosphäre besitzt, verfügt er auch nur über eine vernachlässig-bare
Ionosphäre. Die maximale Feldstärke, die gemessen wurde, lag bei rund 400 nT als die Sonde bei ihrer
dritten Annäherung (16.März 1975) die Stoßfront durchquerte. Der Abstand der Magnetopause zur
Merkuroberfläche dürfte geringer als ein Merkurradius (2439 km) sein.
Man nimmt an, daß die Magnetosphäre in ihrer Struktur einer verkleinerten Ausgabe der Irdischen
ähnelt. Eine detaillierte Analyse erwartet man von der Sonde Bepi-Colombo, welche die ESA nach den
vorliegenden Planungen im Jahre 2013 mit einer Ariane 5 auf die Reise zum Merkur schicken möchte.
Sie soll nach zweieinhalbjähriger Flugzeit am Merkur eine spezielle Sonde (MMO, „Mercury
Magnetospheric Orbiter“) zur Erforschung des Magnetfeldes aussetzen.
Vielleicht kann man mit ihrer Hilfe klären, was die Ursache für das Merkur-Magnetfeld ist. Z.B.
vermutet man, daß der relativ große Eisenkern des Planeten doch noch nicht vollständig erstarrt ist und
dadurch zumindest noch einen rudimentären Dynamoeffekt am Laufen hält. Eine neuere Erklärung
(CHRISTENSEN, 2006) geht auch davon aus, daß der Merkur einen flüssigen Eisenkern besitzt, wobei
der äußere Bereich statisch ist (d.h. die Konvektion ist unterbunden) und nur der innere Bereich eine
durch Konzentrationsunterschiede (und zwar aufgrund des Schwefelgehalts) hervorgerufene stabile
Strömung aufweist. Auf diese Weise kann nur ein Bruchteil des vom Dynamo erzeugten Feldes durch
den ruhenden Teil des Eisenkerns nach außen diffundieren was bedeuten würde, daß Merkurs Dynamo
gegenwärtig nur noch tief in dessen flüssigen Kern arbeitet.
13