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MERKUR
Der sonnennächste Planet im Labor
Redaktion / idw / Pressemitteilung der Leibniz Universität Hannover
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29. Dezember 2014

Seit die NASA-Sonde MESSENGER den Merkur umrundet, liegen deutlich mehr Daten über den sonnennächsten Planeten unseres Systems vor. Wissenschaftler der Universität Hannover wollen diese Informationen nun nutzen, um in Experimenten die Kruste des Planeten im Labor nachzustellen. Dazu müssen sie teils extreme Bedingungen schaffen.

Merkur

Der sonnennächste Planet Merkur in einer Aufnahme der NASA-Sonde MESSENGER. Bild: NASA / Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory / Carnegie Institution of Washington [Großansicht]

Merkur ist der kleinste Planet in unserem Sonnensystem und zieht seine Bahnen ganz dicht an der Sonne. Bislang wusste man wenig über die Bedingungen auf Merkur. Von der Erde ist der Planet schwer zu sehen, weil ihn das helle Sonnenlicht überstrahlt. Gesteinsproben, die durch Meteoriteneinschläge auf der Erde landen – wie zum Beispiel vom Mars –, gibt es vom Merkur nicht.

Seit 2011 ändert sich diese Situation allerdings, weil die NASA-Raumsonde MESSENGER seitdem den Merkur umkreist und ständig Bilder und Daten liefert. Die Daten bieten Wissenschaftlern die Möglichkeit für ganz neue Ansätze zur Erforschung des Planeten. Die neuen Informationen über den sonnennächsten Planeten machen sich Geologen der Leibniz Universität Hannover zunutze. Sie stellen in Experimenten die Bedingungen auf dem Merkur im Labor nach und nutzen dafür die MESSENGER-Daten als Referenz.

Der Schwerpunkt des Teams um Dr. Olivier Namur vom Institut für Mineralogie liegt in der Erforschung der Kruste des Planeten Merkur. Durch die Daten, die MESSENGER liefert, weiß man, dass es hohe Konzentrationen von Schwefel an der Oberfläche gibt. Das kann die Sonde mithilfe ihres Röntgenstrahlen-Spektrometers erfassen. Jedes Material produziert charakteristische Strahlung, so dass die Menge der vorhandenen Materialien sehr genau festgestellt werden kann.

Über die Bedingungen in der Tiefe weiß man allerdings nicht viel. Welche Temperatur und welcher Druck herrschen im Inneren des Planeten, um solche Mengen an Schwefel an der Oberfläche zu erzeugen? Hier setzen die hannoverschen Wissenschaftler an. Sie stellen im Labor mögliche Druck- und Temperaturbedingungen nach und testen, ob unter diesen Umständen die charakteristischen Merkur-Materialien erzeugt werden können.

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"In Hannover sind die Laborbedingungen dafür einzigartig", so Namur. "Wir können einen Druck von bis zu 7.000 Bar und Temperaturen von bis zu 1.600 Grad Celsius herstellen." Ein Fokus der Geologen liegt dabei auf der Frage, warum es in der Kruste des Merkur so große Mengen an Schwefel gibt, aber offenbar so gut wie kein Eisen.

"Auf der Erde ist Eisen notwendig, um Schwefel zu binden, da dieser meist als Eisensulfid vorliegt", berichtet Dr. Namur. Dies scheine unter Merkur-Bedingungen anders zu sein. "Die spannende Frage ist, wie es zu so hohen Schwefelkonzentrationen auf dem Merkur kommt, obwohl dort kaum Eisen vorliegt", ergänzt der wissenschaftliche Mitarbeiter André Stechern.

Die Geologen erhoffen sich von den Labor-Untersuchungen neue Erkenntnisse zu dieser Fragestellung. Auch der Sauerstoffgehalt in der Kruste des Merkur interessiert die Wissenschaftler, da man ihn nicht direkt messen kann. Auf der Erde gibt es viel Sauerstoff und wenig Schwefel, auf dem Merkur ist die Situation offenbar umgekehrt. Um den Sauerstoffgehalt genau zu ermitteln, können auch hier die Labor-Experimente aufschlussreich sein.

Das Ziel der Geologen ist, die Kruste des Merkur im Labor quasi "nachzubauen". Das Projekt unter der Federführung von Namur wird durch ein Alexander von Humboldt-Stipendium und anschließend durch ein Marie-Curie-Stipendium der EU-Kommission finanziert. Dadurch kann der Belgier noch für etwa zwei Jahre in Hannover an dem Merkur-Projekt weiterarbeiten. Das sogenannte Intra-European-Fellowship (IEF) des Marie-Curie-Stipendienprogramms ermöglicht Nachwuchswissenschaftlern, für ein bis zwei Jahre in einem anderen EU-Land oder assoziierten Staat zu forschen.

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siehe auch
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MESSENGER: Merkursonde geht in die Verlängerung - 20. März 2012
MESSENGER: Erste Resultate aus dem Orbit von Merkur - 14. Juni 2011
MESSENGER: Erste Sonde im Orbit um Merkur - 18. März 2011
Mysteriöser Merkur - die astronews.com Berichterstattung über den Planeten Merkur
Links im WWW
Leibniz Universität Hannover
MESSENGER, Seite der NASA
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