Merkur
Der kleinste Planet des Sonnensystems und der Sonne am nächsten — eine Welt aus Kratern und Extremen, völlig ohne Atmosphäre, die irgendetwas abfedern könnte.
Physikalische Eigenschaften
Mit nur 4.879 km Durchmesser ist Merkur kleiner als manche Monde des Sonnensystems, etwa Ganymed oder Titan. Dennoch besitzt er eine Dichte, die fast so hoch ist wie die der Erde — ein Zeichen für einen im Verhältnis riesigen Metallkern, der bis zu 85 % seines Radius ausmachen könnte. Vermutlich ist dies das Überbleibsel eines alten Einschlags, der einen Großteil seines Gesteinsmantels weggerissen hat.
Merkur hat praktisch keine Atmosphäre: Die Schwerkraft ist zu schwach und die Nähe zur Sonne zu aggressiv, um Gase dauerhaft zu halten. Ohne Luft, die Wärme verteilen könnte, ähnelt seine Oberfläche der des Mondes — eine graue, unbewegliche Kruste, übersät mit Einschlagkratern, die Milliarden Jahre alt sind.
Umlaufbahn und Rotation
Merkur umrundet die Sonne in nur 88 Erdtagen, dreht sich aber sehr langsam um die eigene Achse. Beide Bewegungen sind durch eine 3:2-Bahnresonanz miteinander verknüpft — einzigartig im Sonnensystem: Der Planet vollführt exakt drei Rotationen um seine Achse für zwei Umläufe um die Sonne, ein Gleichgewicht, das über Milliarden Jahre durch solare Gezeitenkräfte erzwungen wurde.
Das Ergebnis: Ein vollständiger Sonnentag auf Merkur (von einem Sonnenaufgang zum nächsten) dauert so lange wie 176 Erdtage — doppelt so lange wie sein Jahr. In Kombination mit der fehlenden Atmosphäre erzeugt dies die heftigsten Temperaturschwankungen im Sonnensystem: über 430 °C am helllichten Tag, bis zu -180 °C in der Nacht — eine Spanne von mehr als 600 Grad auf ein und demselben Planeten.
Erkundung
Nur zwei Sonden haben Merkur aus der Nähe besucht. Mariner 10 (NASA) konnte 1974-1975 bei drei Vorbeiflügen nur etwa 45 % seiner Oberfläche fotografieren. Erst die Sonde MESSENGER (NASA), die von 2011 bis 2015 im Orbit war, lieferte eine vollständige Kartierung — und enthüllte dabei überraschend vorhandenes Wassereis am Boden von Polkratern, die dauerhaft vor Sonnenlicht geschützt sind.
Die europäisch-japanische Mission BepiColombo, 2018 gestartet, soll 2026 mit zwei getrennten Orbitern in eine Umlaufbahn um Merkur einschwenken, um sein Magnetfeld und seine innere Zusammensetzung genauer zu untersuchen.
Innerer Aufbau
Unter seiner dünnen Gesteinskruste verbirgt Merkur einen überproportionalen Metallkern: etwa 85 % seines Radius, verglichen mit nur 55 % bei der Erde. Daten der Sonde MESSENGER zeigten, dass er zumindest teilweise flüssig ist — eine Überraschung, da ein so kleiner Körper eigentlich längst vollständig abgekühlt und erstarrt sein müsste. Dieser sich bewegende Kern erzeugt zudem ein schwaches globales Magnetfeld, eines der wenigen unter den Gesteinsplaneten neben dem der Erde.
Die meistvertretene Hypothese zur Erklärung dieses überdimensionierten Kerns ist ein gewaltiger Einschlag kurz nach der Entstehung Merkurs, der einen Großteil seines äußeren Gesteinsmantels weggerissen hätte — wodurch der Metallkern im Verhältnis deutlich massiver zurückblieb als normal.
Ein schrumpfender Planet
Da sich Merkurs Kern seit seiner Entstehung langsam abgekühlt hat, ist er geschrumpft und hat den gesamten Planeten wie einen eintrocknenden Apfel in Falten gelegt. Diese Kontraktion erzeugte Lobatscarpen ("Rupes"), lange Steilhänge von mehreren hundert Kilometern Länge und bis zu einem Kilometer Höhe, die überall auf seiner Oberfläche zu sehen sind.
Schätzungen zufolge könnte sich der Radius Merkurs seit seiner Entstehung um mehrere Kilometer verringert haben — und dieser Prozess könnte sich noch heute fortsetzen, allerdings in einem extrem langsamen Tempo.
Beobachtungsgeschichte
Merkur ist seit der Antike bekannt, doch seine Nähe zur Sonne macht ihn schwer beobachtbar: Er entfernt sich am Himmel nie mehr als 28° von der Sonnenscheibe und ist nur kurz in der Dämmerung sichtbar, kurz vor der Morgendämmerung oder nach Sonnenuntergang. Griechische Astronomen glaubten sogar eine Zeit lang, es handle sich um zwei verschiedene Himmelskörper, je nachdem ob er morgens oder abends erschien — benannt Apollon und Hermes.
Merkur ist historisch auch für eine Bahnanomalie berühmt: Eine winzige Präzession seines sonnennächsten Punkts (des Perihels) blieb durch die newtonsche Schwerkraft unerklärt. Erst Einsteins allgemeine Relativitätstheorie, veröffentlicht 1915, lieferte schließlich die exakte Erklärung — eine der ersten eindrucksvollen Bestätigungen dieser Theorie.