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MERKUR
Magnetfeld durch Sonnenwind erstickt?
Redaktion / idw / Pressemitteilung der TU Braunschweig
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23. Dezember 2011

Der sonnennächste Planet Merkur verfügt neben der Erde als einziger Gesteinsplanet über ein globales Magnetfeld. Dieses ist allerdings deutlich schwächer als man nach den Standardtheorien über dessen Entstehung erwarten würde. Mit Hilfe eines Computermodells haben Wissenschaftler nun einen möglichen Schuldigen ausgemacht: den intensiven Sonnenwind.

Merkur

Der Planet Merkur in einer Aufnahme der Sonde MESSENGER. Bild: NASA / Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory / Carnegie Institution of Washington [mehr Details über das Bild im Artikel vom 16. Januar 2008]

Merkur, der sonnennächste und mit einem Durchmesser von 4.900 Kilometern der kleinste aller acht Planeten, gleicht vom Aussehen her eher dem Mond als der Erde. Allerdings besitzt er wie diese als einziger Gesteinsplanet ein globales Magnetfeld. Dieses ist allerdings deutlich schwächer als das unseres Heimatplaneten. Wissenschaftler der Technischen Universität Braunschweig sowie des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung glauben dafür jetzt eine neue Erklärung gefunden zu haben: Der Sonnenwind wirkt dem inneren Dynamoprozess Merkurs entgegen und schwächt auf diese Weise das Magnetfeld ab.

Planetare Magnetfelder werden durch Strömungen in den heißen, flüssigen Eisenkernen der Planeten erzeugt. Bereits Messungen von Mariner 10 in den 1970er Jahren hatten gezeigt, dass auch Merkur ein Magnetfeld besitzt, das allerdings etwa 150-mal schwächer ist als das der Erde und damit schwächer als es nach den Standardtheorien der Wissenschaftler eigentlich sein sollte. Die NASA-Raumsonde Messenger hat diesen Fund inzwischen bestätigt.

Wie lässt sich also die große Diskrepanz in der Feldstärke erklären? Diese Frage glaubt nun eine Gruppe um Karl-Heinz Glaßmeier von der Technischen Universität Braunschweig beantwortet zu haben. Eine große Rolle spielt dabei der Sonnenwind - ein ständig wehender Strom aus geladenen Teilchen. Mit einem mittleren Sonnenabstand von nur rund einem Drittel des Erdabstandes ist Merkur diesen Partikeln besonders stark ausgesetzt.

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"Wir müssen uns klarmachen, dass Merkur mit dem ihn umgebenden Sonnenwind eine enge Wechselwirkung eingeht", erklärt Daniel Heyner, Erstautor eines im Wissenschaftsmagazin Science erschienenen Artikels über die Untersuchung und Doktorand an der International Max Planck Research School in Katlenburg-Lindau. Das führe zu starken elektrischen Strömen in der Magnetosphäre des Planeten, deren Magnetfelder dem inneren Dynamoprozess entgegenwirken.

Die neuen Computermodelle der Forscher würden nun zeigen, dass ein auf diese Weise rückgekoppelter Dynamo tatsächlich möglich ist. "Derartige Simulationen des Dynamoprozesses sind die einzige Möglichkeit, gewissermaßen in den Eisenkern hineinzuschauen und Vorhersagen zur Stärke und Struktur des Magnetfeldes zu machen", so Johannes Wicht vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, der mit seinem Modell wesentlich zu den Ergebnissen der Studie beigetragen hat. Die Ergebnisse zeigen eindeutig, dass die Rückkopplung letztlich zu dem schwachen Magnetfeld führt. "Der Dynamoprozess im Merkurinnern wird durch die Wechselwirkung fast im Keim erstickt", ergänzt Glaßmeier.

Gespannt warten die Forscher der TU Braunschweig und des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung auf die weiteren Magnetfeldmessungen der Raumsonde MESSENGER sowie auf die zukünftigen Beobachtungen der beiden Satelliten der europäisch-japanischen Mission BepiColombo. Vom Jahr 2020 an soll dann mit einem von der TU Braunschweig entwickelten Instrument Merkurs Magnetfeld mit großer Präzision vermessen werden. Diese Daten sollten dann helfen, die neue Theorie eines durch den Sonnenwind geschwächten Dynamos zu überprüfen.

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siehe auch
Merkur: Sorgt Eisen-Schnee für Magnetfeld? - 9. Mai 2008
Merkur: Innerster Planet hat geschmolzenen Kern - 7. Mai 2007
Merkur: Warum das Magnetfeld so schwach ist - 21. Dezember 2006
BepiColombo: Das Magnetfeld des Merkur - 3. Januar 2006
Mysteriöser Merkur - die astronews.com Berichterstattung über den Merkur
Links im WWW
Technische Universität Braunschweig
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