Merkur ist der kleinste Planet im Sonnensystem, doch sein Inneres ist von einem ungewöhnlich großen metallischen Kern geprägt. Laut NASA-Daten hat der Kern einen Radius von etwa 2.074 Kilometern, während der gesamte Planet einen Radius von 2.440 Kilometern aufweist. Damit macht der Kern etwa 85 Prozent des Planetenradius aus. Die restlichen 15 Prozent entfallen auf eine kombinierte Schicht aus Gesteinsmantel und Kruste, die etwa 400 Kilometer dick ist. Ein Teil des Kerns scheint zudem flüssig zu sein, was erklärt, warum Merkur trotz seiner geringen Größe ein Magnetfeld erzeugt.
Die Oberfläche als Zeugnis der Abkühlung
Als Merkur im Laufe der Zeit Wärme aus seinem Inneren verlor, zog sich der Planet zusammen. Die starre äußere Schicht musste sich einem leicht verkleinerten Inneren anpassen, was dazu führte, dass Teile der Kruste brachen und über benachbarte Gebiete geschoben wurden. Dies hat zur Bildung von langen, gekrümmten Geländestufen geführt, die als Lobate Scarps bekannt sind. Diese Strukturen erstrecken sich über Hunderte von Kilometern und erreichen stellenweise Höhen von mehr als 1,5 Kilometern. Sie sind ein direkter Hinweis auf die Kontraktion des Planeten.
Die MESSENGER-Mission der NASA, die Merkur von 2011 bis 2015 umkreiste, lieferte detaillierte Daten zur globalen Verteilung dieser Geländestufen. Eine Analyse aus dem Jahr 2014 ergab, dass der Radius des Planeten durch die Abkühlung um bis zu sieben Kilometer abgenommen hat. Dies ist ein deutlich größerer Wert als frühere Schätzungen, die auf unvollständigen Daten der Mariner-10-Mission basierten.
Junge geologische Aktivitäten?
Die meisten dieser Kontraktionsprozesse fanden vor Milliarden von Jahren statt. Doch gibt es Hinweise darauf, dass einige der Geländestufen geologisch gesehen relativ jung sind. Während der letzten 18 Monate der MESSENGER-Mission wurden kleine, scharfe Geländestufen entdeckt, die nicht Milliarden Jahre überdauert haben könnten, ohne durch Meteoriteneinschläge zerstört zu werden. Eine Studie aus dem Jahr 2016 deutet darauf hin, dass einige dieser Strukturen weniger als 50 Millionen Jahre alt sind.
Eine weitere Studie aus dem Jahr 2023, veröffentlicht in Nature Geoscience, identifizierte kleine Gräben, sogenannte Grabens, die sich über größere Kontraktionsstrukturen erstrecken. Die Forscher schätzen das Alter dieser Gräben auf weniger als 300 Millionen Jahre. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass Merkur möglicherweise länger abgekühlt und sich zusammengezogen hat, als es für einen alten, kleinen Planeten zu erwarten wäre. Allerdings gibt es bisher keine direkten Messungen von aktuellen Bewegungen entlang der Geländestufen.
Die nächste Mission, BepiColombo, wird voraussichtlich weitere Einblicke in die geologische Aktivität Merkurs liefern. Die gemeinsame Mission der europäischen und japanischen Raumfahrtagenturen soll den Planeten in den kommenden Jahren genauer untersuchen.
- Quelle: NASA-Daten zur Struktur Merkurs
- Quelle: MESSENGER-Missionsergebnisse
- Quelle: Studie in Nature Geoscience (2023)