Einschläge von kometarischen Mikrometeoriten brachten 50-mal mehr kohlenstoffreiches Material auf den Merkur als auf den Mond
Livermore (USA) - Ein ständiger Zustrom von kohlenstoffhaltigem Staub aus Kometen hat den sonnennächsten Planeten Merkur schwarz gefärbt. Zu diesem Schluss kommen US-amerikanische Forscher auf der Basis von theoretischen Modellen und Einschlag-Experimenten. Bislang war es für die Astronomen ein Rätsel, warum die Oberfläche des Merkur so dunkel ist: Sie reflektiert nur 10,6 Prozent des Lichts, weniger als Asphalt (15 Prozent) und sogar weniger als die Mondoberfläche (12 Prozent). Der Kometen-Kohlenstoff bilde eine Art unsichtbarer Farbe, die sich spektral nicht nachweisen lasse, so die Wissenschaftler im Fachblatt „Nature Geoscience“.
„Eisenhaltige Mineralien und durch das Weltraumwetter erzeugte submikroskopische Eisenpartikel sind die Hauptursachen für die dunkle Farbe der Oberflächen atmosphäreloser Himmelskörper“, erläutern Megan Bruck Syal Lawrence Livermore National Laboratory und ihre Kollegen. Doch beim Merkur gibt es ein Problem: Seine Oberfläche enthält erheblich weniger Eisen als die Mondoberfläche – und ist doch sogar noch dunkler. „Es muss also einen anderen Stoff geben, der für diese dunkle Verfärbung verantwortlich ist.“
Kometenstaub besteht zu einem Viertel aus Kohlenstoff, deshalb geriet er ins Visier der Forscher. Viele Kometen zerbrechen, wenn sie zu nahe an der Sonne vorüber ziehen. Deshalb ist Merkur stärker als andere Himmelskörper seit der Entstehung des Sonnensystems einem starken Zustrom kometarischer Materie ausgesetzt. Syal und ihre Kollegen modellierten zunächst den Zustrom des kohlenstoffhaltigen Staubs – wie viel davon landet auf der Oberfläche, und wie viel wird durch Einschläge wieder ins Weltall zurück geschleudert? Das Oberflächenmaterial des Planeten sollte, so das Ergebnis, zwischen drei und sechs Prozent Kohlenstoff enthalten – das ist 50-mal so viel, wie auf dem Erdmond.
Mithilfe von Experimenten am Ames Vertical Gun Range der Nasa, einer Kanone zur Simulation von Einschlägen auf Himmelskörpern, untersuchten die Forscher dann weiter, wie sich der Kohlenstoff unter den permanenten Einschlägen kleiner Körper auf einem atmosphärelosen Himmelskörper verhält. Wie sich zeigte, bildet der Kohlenstoff eine dünne Schicht ohne charakteristische spektrale Eigenschaften. „Vom Standpunkt der Spektralanalyse aus ist die Farbe unsichtbar“, so die Forscher. Aber sie kann das Rückstrahlvermögen auf unter fünf Prozent senken. Und so dunkel sind tatsächlich die dunkelsten Regionen auf der Oberfläche des sonnennächsten Planeten.
Bildquelle: Nasa / Brown University
