Weltraum

Merkur: Eis auf dem sonnennächsten Planeten

Der kleinste Planet umrundet die Sonne in nur 88 Tagen. Sein gewaltiger Eisenkern reicht bis zu etwa 85 Prozent des Radius; die verkraterte Oberfläche erlebt Temperaturschwankungen von mehr als 600 °C, während in dauerhaft beschatteten Polarkratern dennoch Wassereis erhalten bleibt.

Querschnitt durch Merkurs großen Eisenkern unter einem dünnen Mantel und einer dünnen Kruste
Querschnitt durch Merkurs großen Eisenkern unter einem dünnen Mantel und einer dünnen Kruste
Bearbeitet nach: Jcpag2012 · CC BY-SA 4.0 · Bildquelle anzeigen ↗

Auf einen Blick

直径
Etwa 4.880 km
距太阳
Etwa 57,9 Millionen km (0,39 AE)
公转周期
Etwa 88 Tage

Auf Merkurs Tagseite würde die Sonne zwei- bis dreimal so groß erscheinen wie von der Erde. In der langen Nacht kann der Boden auf etwa −180 °C abkühlen. Mit nur 4.880 Kilometern Durchmesser ist Merkur der kleinste und sonnennächste Planet – und besitzt einen überraschend großen Eisenkern.

Größenvergleich von Merkur, Venus, Erde und Mars; Merkur ist der kleinste Gesteinsplanet
Größenvergleich von Merkur, Venus, Erde und Mars; Merkur ist der kleinste Gesteinsplanet
Bildnachweis: NASA/JHUAPL; NASA; NASA/Apollo 17; ESA/MPS/UPD/LAM/IAA/RSSD/INTA/UPM/DASP/IDA · Public domain · Bildquelle anzeigen ↗

Der Sonne am nächsten

Merkurs mittlere Entfernung zur Sonne beträgt ungefähr 57,9 Millionen Kilometer oder 0,39 AE. Wegen seiner stark elliptischen Bahn schwankt sie zwischen rund 46 und 70 Millionen Kilometern. Ein Merkurjahr dauert lediglich 88 Erdtage.

Während zweier Umläufe dreht sich Merkur genau dreimal um die eigene Achse – eine 3:2-Spin-Bahn-Resonanz. Von einem Sonnenaufgang bis zum nächsten vergehen 176 Erdtage: Ein Sonnentag dauert länger als ein Merkurjahr.

Ein gewaltiger Eisenkern

Merkurs ungewöhnlich hohe Dichte weist auf einen Kern hin, der ungefähr 85 Prozent seines Radius einnimmt. Mantel und Kruste sind vergleichsweise dünn. Bei der Erde reicht der Kern nur etwas mehr als bis zur Hälfte des Radius.

Querschnitt durch Merkurs großen Eisenkern unter einem dünnen Mantel und einer dünnen Kruste
Querschnitt durch Merkurs großen Eisenkern unter einem dünnen Mantel und einer dünnen Kruste
Bearbeitet nach: Jcpag2012 · CC BY-SA 4.0 · Bildquelle anzeigen ↗

Möglicherweise riss ein gewaltiger Einschlag einen großen Teil des ursprünglichen Gesteinsmantels fort. Eine andere Erklärung nimmt an, dass die heiße Umgebung nahe der jungen Sonne leichtere Stoffe entfernte. MESSENGER fand Hinweise auf einen flüssigen äußeren Kern und ein schwaches Magnetfeld von etwa einem Prozent der irdischen Stärke – bemerkenswert für einen so kleinen Planeten.

Krater, extreme Temperaturen und Polareis

Merkurs graubraune, von Kratern übersäte Oberfläche ähnelt dem Mond und bewahrt mehr als vier Milliarden Jahre Einschlagsgeschichte. Das etwa 1.550 Kilometer breite Caloris-Becken gehört zu den größten Einschlagsstrukturen im Sonnensystem. Lange bogenförmige Steilstufen zeigen, dass der Planet langsam geschrumpft ist.

MESSENGER-Falschfarbenaufnahme der Krater Munch, Sander und Poe mit orangefarbenen Vulkanebenen im Caloris-Becken
MESSENGER-Falschfarbenaufnahme der Krater Munch, Sander und Poe mit orangefarbenen Vulkanebenen im Caloris-Becken
Bildnachweis: NASA/Johns Hopkins University APL/Carnegie Institution of Washington · Public domain · Bildquelle anzeigen ↗

Da fast keine Atmosphäre Wärme verteilt, kann die Oberfläche am Tag 430 °C erreichen und nachts auf rund −180 °C fallen – ein Unterschied von mehr als 600 °C. Dennoch bestätigte MESSENGER Wassereis in dauerhaft beschatteten Polarkratern.

Ist der sonnennächste Planet auch der heißeste?

Nein, Venus ist heißer. Merkur verliert nachts seine Wärme rasch, während die dichte Kohlendioxidatmosphäre der Venus sie durch einen starken Treibhauseffekt festhält. Die Entfernung zur Sonne allein bestimmt die Planetentemperatur nicht; entscheidend ist auch, wie eine Atmosphäre Wärme aufnimmt, speichert und verteilt.

Warum ist Merkur so schwer zu erreichen?

Die Schwerkraft der Sonne beschleunigt ankommende Raumsonden. Für den Eintritt in eine Merkurumlaufbahn müssen sie daher stark abbremsen, meist mithilfe mehrerer Swing-by-Manöver. Bislang wurden nur drei eigens für Merkur entwickelte Missionen gestartet.

Mariner 10 startete 1973, flog 1974 und 1975 dreimal vorbei und fotografierte etwa 45 Prozent der Oberfläche. MESSENGER startete 2004, trat im März 2011 als erste Sonde in eine Merkurumlaufbahn ein, kartierte den gesamten Planeten und bestätigte das Polareis. Am 30. April 2015 endete die Mission planmäßig mit einem Einschlag.

Künstlerische Darstellung von MESSENGER in einer Merkurumlaufbahn
Künstlerische Darstellung von MESSENGER in einer Merkurumlaufbahn
Bildnachweis: NASA/Johns Hopkins University APL · Public domain · Bildquelle anzeigen ↗

Die europäisch-japanische Mission BepiColombo startete im Oktober 2018 und nutzte wiederholte Vorbeiflüge an Erde, Venus und Merkur. Im September 2026 befand sie sich in der Ankunftsphase; für November war das Einschwenken der beiden Forschungssonden in ihre Umlaufbahnen vorgesehen.

Quellen