Donnerstag, 22. März 2012

Neue Entdeckungen auf Merkur: Unerwartet großer Eisenkern und Hinweise auf Wassereis an den Polen

Helle Radarreflexionen stimmen mit den Positionen immerdunkler Krater am Nordpol des Merkur überein und deuten damit auf am Grunde dieser Krater gelagertes Wassereis hin. | Copyright/Quelle: Chabot et al. / MIT / BBC

Washington/ USA - Neue Daten der MESSENGER-Sonde zeichnen ein völlig neues Bild des sonnennächsten Planeten Merkur: Nicht nur, dass sein Eisenkern deutlich größer ist und der Planet in seiner Vergangenheit deutlich aktiver war als bislang angenommen - US-Forscher glauben auch, Hinweise auf Wassereis in immerdunklen Kratern in den Polregionen des etwa mondgroßen Planeten gefunden zu haben.

Wie Wissenschaftler um Sean Solomon, von der Carnegie Institution aktuell im Fachmagazin "Science" berichten, ist Merkurs Eisenkern proportional deutlich größer als vergleichbare Kerne der anderen inneren Planeten Venus, Erde und Mars. Zugleich sind die Höhenunterschiede innerhalb von Merkurkratern deutlich geringer als auf seinen Nachbarplaneten. Gemeinsam deuten diese Merkmale darauf hin, dass es auf dem innersten Planeten während dessen früher Phase zu deutlich massiverer geologischer Aktivität gekommen ist als bislang vermutet.

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Deutliche Hinweise auf derartige Vorgänge sehen die Forscher in im Vergleich zu den Kraterwänden ungewöhnlich hoch gelegenen Kraterböden, die teilweise über die Kraterränder sogar hinausragen. Diese müssen nach den jeweiligen Einschlägen von innen hochgepresst worden sein - ein Vorgang, den die Wissenschaftler als Hinweis für tektonische Bewegungen interpretieren.

Höhenkarte: Einige Teile der inneren Ebene des Einschlagskraters ragen über den Kraterrand hinaus. | Copyright: NASA/ JHUAPL/ CIW-DTM/ GSFC/ MIT

Laut den neusten Messungen beansprucht der Eisenkern des Merkurs rund 85 Prozent des Gesamtradius des Planeten und ist damit sogar noch größer als neuere Schätzungen vermutet hatten. Im Vergleich dazu nimmt etwa der Erdkern nur die Hälfte des Planetenradius ein. Zudem vermuteten Wissenschaftler bislang, dass aufgrund der geringen Größe des Planeten der Kern schon größtenteils abgekühlt und verfestigt sein sollte. Die neuen Werte lassen jedoch darauf schließen, dass der Kern bis heute noch immer teilweise verflüssigt ist.

Auch unterscheide sich das Innere des Merkurs deutlich von den anderen Planeten. Während etwa die Erde einen festen inneren Metallkern besitzt, der von einem verflüssigten äußeren Kern umgeben ist, scheinen die feste Planetenkruste und der Mantel des Merkur zunächst über einer verfestigten äußeren Kernschicht aus Eisensulfid zu liegen, die eine tiefer liegende verflüssigte Schicht und darunter wieder einen möglicherweise verfestigten Zentralkern umgibt.

Während sich aufgrund der Sonnennähe die Merkuroberfläche bis auf 400 Grad Celsius erhitzen kann, gibt es in den Polregionen des Planeten Krater, die aufgrund der Achsenneigung des Planeten in ewigen, bis zu minus 180 Grad kalten Schatten liegen und so als Kältefallen dienen können.

Tatsächlich hatten schon in den 1990er Jahren erdgestützte Radarmessungen in der Nähe der Pole stark das Radar reflektierende Orte ausfindig gemacht, wie sie auf Wassereis hindeuten könnten. Neue Beobachtungsdaten durch die MESSENGER-Sonde zeigen nun, dass diese Orte exakt mit den Positionen immerdunkler Krater auf Merkur übereinstimmen.

Wie Forscher um Dr. Nancy Chabot vom Applied Physics Laboratory an der Johns Hopkins University (JHUAPL) auf der 43. Lunar and Planetary Science Conference berichteten, offenbart eine Überblendung dieser Aufnahmen mit den neuen Bildern nun die Übereinstimmung. "Gerade am Nordpol des Planeten sind die starken Radarreflexionen sogar ausschließlich in immerschattigen Regionen zu finden und stützen so die Wassereis-Hypothese. (s. Abb.)"

Dennoch sind die Wissenschaftler derzeit noch vorsichtig: Um Wassereis auf der Merkuroberfläche halten zu können, müssten diese Lager am Grund der Krater mit einer isolierenden Staubschicht von 10 bis 20 Zentimetern Dicke bedeckt sein. "Dennoch", so kommentiert auch Maria Zuber vom Massachusetts Institute of Technology (MIT) gegenüber der BBC, "ist die interessanteste Deutung der vorliegenden Daten jene, dass sie durch Wassereis hervorgerufen werden."

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Quellen: grenzwissenschaft-aktuell.de / carnegiescience.edu / bbc.co.uk / mit.edu

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