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Planetenforschung Jede Menge Eis auf dem Merkur

Seit fast zwei Jahren umkreist die Raumsonde Messenger den Merkur. Sie hat der der Nordpolregion des Merkur einige Geheimnisse entlockt. Jetzt hat sie Wassereis aufgespürt.

© Nasa Vergrößern Nur oberflächlich dem Mond ähnlich: Merkur

Die Raumsonde Messenger, die seit März des vergangenen Jahres den Merkur umkreist, hat Wassereis und andere gefrorene Substanzen in der Nordpolregion des sonnennächsten Planeten entdeckt. Aufgrund seiner geringen Entfernung zur Sonne (etwa 60 Millionen Kilometer) ist Merkur ein schwieriges Beobachtungsobjekt für optische Teleskope, da er immer nur am Taghimmel oder gelegentlich auch am aufgehellten Dämmerungshimmel zu finden ist. Radioastronomische Messungen oder auch Radarbeobachtungen werden dagegen kaum beeinträchtigt.

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Entsprechend lieferten solche Messungen Anfang der neunziger Jahre erste Hinweise darauf, dass sich im Innern von polnahen Kratern des Merkurs gefrorene Substanzen abgelagert haben könnten. Deren Böden liegen dauerhaft im Schatten ihrer hohen Ränder und werden daher von den sengenden Sonnenstrahlen nicht getroffen. Dort, wo die Sonne scheint, steigen die Temperaturen im Laufe eines Merkurtages dagegen auf über 400 Grad an; wegen der recht langsamen Eigenrotation des Planeten scheint die Sonne fast drei Monate hindurch ununterbrochen, ehe die ebenso lange Nacht beginnt.

Verräterische Neutronen

Die Umlaufbahn von Messenger wurde extra so gewählt, dass sie über die Polregionen des Planeten hinwegführt. Daher konnten ihre Messgeräte auch das Innere der polnahen Krater erkunden. Dabei ist das Neutronenspektrometer an Bord über den fraglichen Gebieten auf einen erhöhten Fluss an langsamen Neutronen gestoßen. Die ungeladenen Kernbausteine entstehen, wenn die energiereichen Neutronen der kosmischen Strahlung auf leichte Atomkerne, zum Beispiel Wasserstoffkerne, treffen und dadurch gebremst werden.

Raumsonde Messenger und Planet Merkur: Natur und Wissenschaft, Astronomie © Nasa Vergrößern Die Messenger-Sonde hat den Merkur fest im Blick.

Da Wasserstoff ein wichtiger Bestandteil von Wasser(eis) ist, lässt sich die erhöhte Neutronendichte als starkes Indiz für das Vorkommen von Wassereis unter dem Merkurboden verstehen. Und das umso mehr, als die Daten des Laser-Altimeters von Messenger eine genaue Rekonstruktion der Bodenformationen innerhalb der Krater ermöglichten und damit deutlich wurde, dass etliche Gebiete tatsächlich im ewigen Schatten der umgebenden Kraterränder liegen.

Kometen als Eisquelle?

Zu guter Letzt haben verbesserte Modellrechnungen zum Wärmetransport innerhalb der oberflächennahen Merkurkruste ergeben, dass die angenommenen Eislagerstätten auch nicht durch „seitliche Erwärmung“ gefährdet sind, die von benachbarten, sonnenbeschienenen Flächen ausgehen könnte. Die Forscher betonen in der Zeitschrift „Science“, dass das Eis nicht „ungeschützt“ direkt an der Oberfläche liegt, sondern unter einer dünnen, dunklen Materialdecke (doi: 10.1126/science.1229953). Dabei könnte es sich um organische Substanzen handeln, wie sie auch in Kometen vermutet werden - das aufgespürte Eis dürfte nämlich vom Aufschlag etlicher Kometen auf Merkur stammen.

Quelle: F.A.Z.

 
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