Jüngere Vulkane, stärkere Magnetstürme und eine faszinierendere Exosphäre: Drei neue Artikel aus Daten, die während des dritten Merkur-Vorbeiflugs des MESSENGER-Raumschiffs im September letzten Jahres gesammelt wurden, bieten neue Einblicke in den Planeten, der unserer Sonne am nächsten liegt. Die neuen Erkenntnisse machen die Wissenschaftsteams noch ängstlicher, das Raumschiff in die Umlaufbahn um Merkur zu bringen. "Jedes Mal, wenn wir auf Merkur gestoßen sind, haben wir neue Phänomene entdeckt", sagte der leitende Ermittler Sean Solomon. "Wir erfahren, dass Merkur ein äußerst dynamischer Planet ist, und das war in seiner gesamten Geschichte so. Sobald MESSENGER im nächsten März sicher in die Umlaufbahn um Merkur gebracht wurde, werden wir eine großartige Show erleben. "
Der genaueste Blick auf einige Ebenen von Merkur deutet darauf hin, dass die vulkanische Aktivität des Planeten viel länger andauerte als bisher angenommen. Aus neuen Bildern identifizierten die Forscher ein Peak-Ring-Aufprallbecken mit einem Durchmesser von 290 Kilometern, das zu den jüngsten auf dem Planeten gehört. Die Region mit dem Namen Rachmininoff zeichnet sich durch außergewöhnlich glatte, spärlich kraterartige Ebenen aus, die sich wahrscheinlich aufgrund des Vulkanflusses später als das Becken selbst gebildet haben.
"Wir interpretieren diese Ebenen als die jüngsten vulkanischen Ablagerungen, die bisher auf Quecksilber gefunden wurden", sagte die Hauptautorin Louise Prockter vom Applied Physics Laboratory der Johns Hopkins University, einer der stellvertretenden Projektwissenschaftler von MESSENGER. „Darüber hinaus markiert eine unregelmäßige Vertiefung, die von einem diffusen Lichthof aus hellem Material nordöstlich des Beckens umgeben ist, einen explosiven Vulkanauslass, der größer ist als alle zuvor auf Quecksilber identifizierten.
Diese Beobachtungen deuten darauf hin, dass der Vulkanismus auf dem Planeten eine viel größere Dauer als bisher angenommen hatte und sich möglicherweise bis weit in die zweite Hälfte der Geschichte des Sonnensystems erstreckt. “
Eine Senke nordöstlich des Beckens ist von einem Lichthof aus hellen Mineralvorkommen umgeben, die Prockter und ihr Team als die größte Vulkanöffnung vorschlagen, die bisher auf Merkur identifiziert wurde. Beide Ergebnisse bedeuten, dass der Vulkanismus bis weit in die zweite Hälfte der Geschichte unseres Sonnensystems andauerte.
Während des dritten Vorbeiflugs konnte das Team das Quecksilber-Magnetfeld messen. Dies geschah zu einer Zeit, als der Planet von einem starken Sonnenwind getroffen wurde. Das MESSENGER-Magnetometer dokumentierte zum ersten Mal den Teilsturm-ähnlichen Aufbau oder das „Laden“ magnetischer Energie im Quecksilber-Magnetschwanz. Das Magnetfeld des Schwanzes nahm in sehr kurzen Zeiträumen von nur zwei bis drei Minuten um Faktoren von zwei bis 3,5 zu und ab.
"Das bei Mercury beobachtete extreme Be- und Entladen des Hecks impliziert, dass die relative Intensität von Teilstürmen viel größer sein muss als auf der Erde", sagte der Hauptautor James A. Slavin, Weltraumphysiker am Goddard Space Flight Center der NASA und Mitglied des MESSENGER-Wissenschaftsteams . "Noch aufregender ist jedoch die Entsprechung zwischen der Dauer der Schwanzfeldverbesserungen und der Dungey-Zykluszeit, die die Plasmazirkulation durch eine Magnetosphäre beschreibt."
Substorms auf der Erde werden durch ähnliche Prozesse angetrieben - mit der Ausnahme, dass die Belastung der Magnetosphäre unseres Planeten zehnmal schwächer ist und über eine volle Stunde erfolgt. Daher, so das Team, müssen die Teilstürme von Merkur mehr Energie freisetzen als die terrestrischen.
In einem dritten Artikel wurden Daten von Spezialinstrumenten an Bord des Raumfahrzeugs analysiert, um ein klareres Bild der neutralen und ionischen Exosphären von Merkur zu erhalten. Die Exosphäre von Merkur ist eine dünne Atmosphäre von Atomen und Ionen, die von der Oberfläche des Planeten und vom Sonnenwind stammen. Bemerkenswert in den neuen Beobachtungen waren die Höhenunterschiede von Elementen wie Magnesium, Kalzium und Natrium über dem Nord- und Südpol des Planeten. Das Team sagte, dies deutet darauf hin, dass mehrere Prozesse am Werk sind und dass ein bestimmter Prozess jedes Element ganz unterschiedlich beeinflussen kann
"Ein auffälliges Merkmal in der Region nahe der Planetenschwanzstation ist die Emission von neutralen Calciumatomen, die in der Morgendämmerungsrichtung einen äquatorialen Peak aufweist, der sowohl in der Position als auch in der Intensität über alle drei Vorbeiflüge hinweg konsistent war", sagte der Hauptautor Ron Vervack. auch im Labor für Angewandte Physik. „Die Exosphäre von Merkur ist aufgrund der exzentrischen Umlaufbahn von Merkur und der Auswirkungen einer sich ständig ändernden Weltraumumgebung sehr unterschiedlich. Dass diese beobachtete Kalziumverteilung relativ unverändert geblieben ist, ist eine völlige Überraschung. “
Die Ergebnisse werden in drei Artikeln veröffentlicht, die am 15. Juli 2010 online im Bereich Science Express auf der Website des Wissenschaftsmagazins veröffentlicht wurden.
Quellen: EurekAlert, Science Express, MESSENGER-Website
