Merkur

Merkur ist der innerste und zugleich kleinste Planet des Sonnensystems, eine versengte Gesteinskugel von nur 4,879 km Durchmesser – kaum größer als der Mond und kleiner als die Monde Ganymed und Titan. Er umrundet die Sonne einmal alle 88 Tage in einer mittleren Entfernung von nur 0.387 AU, näher als jeder andere Planet, und doch verbirgt seine Oberfläche Taschen von Wassereis, die Milliarden von Jahren überdauert haben. Nur wenige Welten vereinen so viele Widersprüche auf so kleinem Raum.

Trotz seiner Nähe ist Merkur einer der am wenigsten besuchten und bis vor Kurzem am wenigsten kartierten Planeten. Seine gnadenlose Nähe zur Sonne macht ihn schwer erreichbar und schwer zu beobachten, sodass große Teile seiner Oberfläche jahrzehntelang unbekannt blieben. Nur drei Raumsonden sind je dorthin gelangt, und das Bild, das sie zurückbrachten, ist das einer dichten, eisenherzigen, geologisch eigenartigen Welt, die keinem ihrer felsigen Nachbarn gleicht.

Ein Eisenplanet mit dünner Kruste

Merkurs entscheidendstes Merkmal liegt verborgen im Inneren. Unter einer nur wenige hundert Kilometer dicken Gesteinshülle liegt ein metallischer Kern, der so groß ist, dass er etwa 85% des Planetenradius ausfüllt – proportional der größte Kern aller Planeten des Sonnensystems. Dieses eiserne Herz ist der Grund, warum Merkur trotz seiner geringen Größe mit 5.43 g/cm³ der zweitdichteste Planet ist, nur übertroffen von der Erde (die durch ihre eigene größere Schwerkraft zusätzlich komprimiert wird). Rechnet man diese Kompression heraus, ist Merkur von der Zusammensetzung her der metallreichste Planet, den wir kennen.

Warum Merkur so schwer wurde, ist nach wie vor umstritten. Führende Theorien besagen, dass ein gewaltiger Einschlag einen Großteil seines ursprünglichen Gesteinsmantels abtrug, oder dass die intensive Hitze und der Sonnenwind der jungen Sonne seine leichteren äußeren Schichten verdampften. Was auch immer die Ursache war, dieser übergroße Kern regt sich noch immer: Mariner 10 entdeckte 1974, dass Merkur ein globales Magnetfeld erzeugt – etwa 1% der Stärke des Erdfeldes, aber neben unserem eigenen das einzige derartige Feld unter den inneren Gesteinsplaneten.

Der 3:2-Tanz und der längste Tag

Merkur misst die Zeit anders als jeder andere Ort. Er ist in einer 3:2-Spin-Bahn-Resonanz gefangen: Er dreht sich exakt dreimal um seine Achse für je zwei Umrundungen der Sonne, sodass eine Rotation 58.6 Erdtage dauert und ein Umlauf 88. Die Folge ist schwindelerregend. Ein Sonnentag auf Merkur – von einem Sonnenaufgang zum nächsten – erstreckt sich über 176 Erdtage, genau zwei Merkurjahre. Steht man am falschen Ort nahe des Perihels, kann es scheinen, als würde die Sonne aufgehen, innehalten, wieder unter den Horizont zurücksinken und ein zweites Mal aufgehen.

Seine Achse ist zudem die geradeste im Sonnensystem, um nur 0.034 Grad geneigt, sodass Merkur überhaupt keine Jahreszeiten kennt. Diese aufrechte Rotation erzeugt zusammen mit der Resonanz die extremste Statistik des Planeten: Da fast keine Atmosphäre vorhanden ist, um Wärme zu verteilen, schwankt die Oberfläche zwischen etwa 427 °C im vollen Tageslicht und −173 °C auf der Nachtseite – der größte Tag-Nacht-Temperaturunterschied aller Planeten.

Eine von Kratern übersäte, faltige Oberfläche

Merkurs Antlitz ist uralt und zerfurcht; seine markanteste Narbe ist das Caloris-Becken – ein Einschlagkrater von rund 1,550 km Durchmesser, einer der größten im Sonnensystem, der vor etwa 3.9 Milliarden Jahren aufgerissen wurde und von bis zu drei Kilometer hohen Bergen umringt ist. Die Wucht des Einschlags war so gewaltig, dass sie am genau gegenüberliegenden Punkt des Globus eine chaotische Zone aus Hügeln und Rillen aufwarf, die inoffiziell als „bizarres Gelände“ bekannt ist.

Der Planet trägt zudem Merkmale, die es nirgendwo sonst gibt. Als Merkurs riesiger Kern abkühlte und schrumpfte, verringerte sich der Radius des gesamten Planeten um mehrere Kilometer, wodurch sich die Kruste zu langen Steilhängen auftürmte, den sogenannten Lobate Scarps, die sich über Hunderte von Kilometern erstrecken. Verstreut in hellen Flecken finden sich zudem „Hollows“ – flache, unregelmäßige Vertiefungen ohne lunares Gegenstück, von denen man annimmt, dass sie entstehen, wo bestimmtes flüchtiges Material im Gestein bis heute von der Sonne verdampft wird.

Eis im Land des ewigen Schattens

Der tagsüber heißeste Planet ist zugleich, unwahrscheinlich genug, ein Ort mit dauerhaftem Eis. Da Merkur kaum geneigt ist, erhalten die Böden einiger tiefer Krater nahe seinen Polen niemals Sonnenlicht, und dort bleibt die Temperatur kalt genug, um Wassereis über Milliarden von Jahren einzuschließen. Radarmessungen deuteten in den 1990er-Jahren auf helle Polarablagerungen hin, und die NASA-Sonde MESSENGER bestätigte 2012, dass es sich überwiegend um Wassereis handelt – irgendwo zwischen 100 Milliarden und einer Billion Tonnen davon, teilweise verborgen unter einer dunklen, kohlenstoffreichen Kruste aus organisch anmutendem Material. Die wahrscheinliche Quelle ist ein stetiger Niederschlag von Kometen und Asteroiden über die Äonen hinweg.

Drei Besucher in fünfzig Jahren

Merkur hat nur eine Handvoll Missionen angezogen, und ihn zu erreichen ist trügerisch schwierig: Eine Raumsonde, die zur Sonne hin fällt, gewinnt so viel Geschwindigkeit, dass sie enorme Energie abbauen muss, um abzubremsen und eingefangen zu werden. Die NASA-Sonde Mariner 10 führte 1974–75 mit drei Vorbeiflügen die erste Erkundung durch, bildete weniger als die Hälfte der Oberfläche ab und entdeckte das Magnetfeld. Mehr als drei Jahrzehnte lang folgte nichts.

Die NASA-Sonde MESSENGER veränderte alles: Sie schwenkte am 18. März 2011 in die Umlaufbahn ein und kartierte den gesamten Planeten, bevor sie am 30. April 2015 gezielt auf seiner Oberfläche zum Absturz gebracht wurde. Sie klärte das Polareis, den Kern und die Oberflächenchemie endgültig. Die Geschichte setzt sich nun mit BepiColombo fort, einer gemeinsamen Mission der europäischen (ESA) und japanischen (JAXA) Raumfahrtagenturen, gestartet 2018, die sich mit wiederholten Vorbeiflügen langsam gegen die Schwerkraft der Sonne abbremst; nachdem ein Triebwerksproblem den Zeitplan nach hinten verschoben hat, soll sie am 21. November 2026 in eine Umlaufbahn um Merkur einschwenken und dabei zwei Orbiter mitführen, die den Planeten und sein Magnetfeld im Tandem untersuchen.

Wie man Merkur findet

Merkur ist mit bloßem Auge sichtbar, doch er ist der schwer fassbarste der hellen Planeten. Da er sich an unserem Himmel nie weit von der Sonne entfernt – höchstens etwa 28 Grad –, ist er stets nur tief am Horizont in hellem Zwielicht zu sehen, entweder kurz nach Sonnenuntergang oder kurz vor Sonnenaufgang, niemals bei vollständig dunklem Himmel. Astronomen nennen diese besten Beobachtungsfenster „größte Elongationen“, und sie kehren alle paar Wochen wieder. Halten Sie Ausschau nach einem ruhigen, rosaweißen Lichtpunkt nahe dem Horizont kurz nach der Dämmerung oder vor der Morgendämmerung; ein kleines Teleskop zeigt, dass Merkur, wie der Mond, Phasen durchläuft, während er zwischen uns und der Sonne hin- und herschwingt.