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Astronomie+Physik

Geschwärzter Planet

15-03-30 Merkur.jpg
Merkur, Wikipedia, gemeinfrei
Warum ist Merkur so dunkel? Schon lange fragen sich Wissenschaftler, was hinter der ausgesprochen düsteren Oberflächenfarbe des Planeten steckt. Nun präsentieren US-Forscher eine plausible Erklärung: Über Milliarden von Jahren hinweg rieselte kohlenstoffhaltiger Staub von Kometen auf den Merkur – das schwärzte sein Antlitz.

Aufnahmen von Merkur offenbaren: Der sonnennächste aller Planeten ist ein finsterer Gesell – seine Oberfläche reflektiert nur wenig Licht. Doch bei Merkur ist nicht Eisen für die dunkle Farbe verantwortlich, wie bei anderen Himmelskörpern ohne Atmosphäre: Spektralanalysen haben gezeigt, dass seine Oberfläche nur wenig Eisen enthält – es reicht nicht aus, um so viel Licht zu schlucken. Unser Mond ist beispielsweise deutlich heller als Merkur, obwohl seine Oberfläche viel höhere Eisengehalte aufweist.

Im Gewand des Merkur muss also noch eine andere Substanz stecken, die Licht absorbiert. „Über dieses mysteriös Dunkel-Material wird schon seit langem spekuliert“, sagt Megan Bruck Syal vom Lawrence Livermore National Laboratory in Kalifornien. „Doch bisher wurde bei dieser Frage noch nicht berücksichtigt, dass Merkur im Laufe seiner Geschichte viel Kometenmaterial abbekommen hat“, so die Planetenforscherin. Diesen Aspekt haben sie und ihre Kollegen nun genau untersucht und kamen zu aufschlussreichen Ergebnissen.

Kohlenstoff aus Kometenbröseln schwärzten Merkur

Durch die Nähe der Sonne zerbrechen Kometen besonders häufig im Umfeld von Merkur, erklären die Forscher. Somit war und ist er einem vergleichsweise starken Niederschlag von Kometen-Bröseln ausgesetzt. Das Besondere an diesem Material ist: Es besteht zu etwa 25 Prozent aus Kohlenstoff, der lichtschluckende Eigenschaften besitzt. Doch kann das Ausmaß der Kohlenstoffzulieferung durch Kometen wirklich für den Verdunklungseffekt gesorgt haben?

Um dieser Frage nachzugehen, entwickelten die Forscher Modelle zum Niederschlag von Kometenmaterial auf Merkur, die Aufschluss darüber gaben, wie viel Kohlenstoff sich auf dem Planeten angesammelt haben könnte. Ihre Berechnungen ergaben: In den Milliarden von Jahren seiner Geschichte ist so viel Kometenmaterial auf Merkur herabgerieselt, dass seine Oberfläche nun drei bis sechs Prozent Kohlenstoff enthält.

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Buchstäblich einschlägige Experimente

Im nächsten Schritt überprüfen die Forscher experimentell, ob dieser Gehalt auch tatsächlich für die dunkle Farbe verantwortlich sein kann, wie sie Merkur aufweist. Dazu schossen sie Projektile in Material, das Mond-Basalt ähnelt. Es war mit Zucker gemischt, der wiederum den Kohlenstoff von Kometen simulieren sollte. Bei den experimentellen Einschlägen verbrannte der Zucker und verband sich mit dem Gestein. Die anschließenden Untersuchungen des resultierenden Materials zeigten: Es besaß nur noch fünf Prozent des Reflexionsvermögens des Ausgangsmaterials. Es hatte damit Eigenschaften wie sie die dunkelsten Stellen auf Merkur aufweisen, sagen die Forscher.

 

Ihre Ergebnisse bieten damit eine plausible Erklärung für die erstaunlich dunkle Farbe von Merkur, sind Bruck und ihre Kollegen überzeugt. „Es scheint, als ob es sich bei Merkur tatsächlich um einen geschwärzten Planeten handelt“,  resümiert Co-Autor Peter Schultz vom Department of Earth, Environmental, and Planetary Sciences der Brown University.
 

Originalarbeit der Forscher:

© wissenschaft.de – Martin Vieweg
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