Astrophysik: Was den Merkur magnetisch macht

Der Kern des innersten Planeten unseres Sonnensystems ist flüssig.

Von „mercari“ (lateinisch: Handel treiben) leitet sich (über den Gott der Händler, siehe rechts) sein Name ab, von diesem kommt in den meisten romanischen Sprachen das Wort für Mittwoch („mercredi“ etc.). Aber auch das englische Wort für Quecksilber, „mercury“. Das flüssige, „quecksilbrige“ Metall passte den Alchimisten gut zum rastlosen Wandelstern.

Nun, Merkur enthält wohl kaum viel mehr Quecksilber als die Erde (0,0004 Promille Massenanteil), aber sein Kern ist flüssig, wie der Kern der Erde. Das schließen Astronomen um Jean-Luc Margot (Cornell University, Ithaca, New York) aus Details seiner Rotationsbewegung, die sie mit Radar-Interferometrie gemessen haben (Science, 316, S.710): Das leichte Taumeln (Libration), das ihm die Schwerkraft der nahen Sonne aufzwingt, spricht erstens für eine leichte Asymmetrie. Zweitens ist es doppelt so stark wie das Taumeln, das man für einen völlig festen Körper erwarten würde. (Dass die Drehung eines Körpers vom Aggregatzustand seines Inneren abhängt, davon kann man sich überzeugen, indem man ein rohes und ein hartes Ei nebeneinander kreiseln lässt.)

Kern enthält wohl auch Schwefel

Dieser Befund könnte einen anderen erklären, der die Astrophysiker vor 30 Jahren erstaunte: Der Merkur ist neben der Erde in unserem Sonnensystem der einzige Gesteinsplanet mit Magnetfeld. Das irdische Magnetfeld erklären die Geophysiker durch den „Geo-Dynamo“ im äußeren Erdkern: Eine elektrisch leitende Flüssigkeit erzeugt durch ihre (durch Konvektion ausgelöste) Bewegung das Magnetfeld. Im Fall der Erde ist diese Flüssigkeit eine zirka 2900 Grad Celsius heiße Nickel-Eisen-Legierung.

Im Fall des Merkur glaubt man zwar, dass sein Kern aus Eisen ist, dachte aber bisher, dass dieser längst fest sein sollte – bei Planeten ist es wie bei Erdäpfeln: Kleinere kühlen schneller aus. Um den Kern über Jahrmillionen flüssig zu halten, sollte er ein weiteres Element enthalten, das den Schmelzpunkt senkt – am ehesten Schwefel. Allerdings kann laut gängigen Modellen der Planetenbildung Schwefel nicht in der Sonnen-Entfernung kondensieren, in der sich Merkur jetzt befindet. So hat die Diagnose eines flüssigen Kerns auch Folgen für die Theorie der Entstehung: Man muss nun annehmen, dass sich Merkur aus Planetesimalen (Planeten-Vorstufen) gebildet hat, die bei unterschiedlichen Sonnenabständen entstanden sind.

Heute ist er jedenfalls in einem stabilen Bewegungszustand, einem sogenannten „Cassini-Zustand“, versichern die Forscher: Gezeiten erschüttern seine Bahn nicht mehr.

Inline Flex[Faktbox] LEXIKON: Merkur("Die Presse", Print-Ausgabe, 04.05.2007)

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