Das schwache Magnetfeld des Quecksilbers schützt den innersten Planeten unserer Sonne nur wenig vor dem heftigen Sonnenwind, einem Böen geladener Teilchen von der Sonne.
In einer weiteren Reihe von Neuheiten hat uns die NASA-Raumsonde MESSENGER erstmals einen Eindruck von der Intensität vermittelt, mit der der Sonnenwind die Oberfläche von Quecksilber an seinen Polen sandstrahlt. Neue Datenanalyse eines Teams der Universität von Michigan mit einem Instrument an Bord des Raumfahrzeugs, veröffentlicht in der Ausgabe vom 30. September 2011 Wissenschaft, ergab dieses Ergebnis.
Der Sonnenwind ist ein Gewitter aus heißem Plasma oder geladenen Teilchen, die ständig von der Sonne ausgehen, und Merkur ist der innerste Planet in unserem Sonnensystem. Nach Angaben des Michigan-Teams werden durch den blasenden Sonnenwind Natrium- und Sauerstoffpartikel freigesetzt, die die Hauptbestandteile von Mercurys wackeliger Atmosphäre sind Exosphäre. Durch die Wechselwirkung mit dem Sonnenwind werden die Teilchen in einem Mechanismus aufgeladen, der dem ähnelt, der die Aurora borealis und Aurora australis - die wunderschönen Nord- und Südlichter - auf der Erde erzeugt.
Das Video oben zeigt das MESSENGER-Raumschiff der NASA, das durch den Sonnenwind fliegt, während es mit der dünnen Atmosphäre von Merkur an den Polen des Planeten interagiert. MESSENGER war 2011 das erste Raumschiff, das Mercury umkreiste. Das Team der Universität von Michigan setzt an Bord des Mercury MESSENGER-Raumschiffs ein Instrument namens Fast Imaging Plasma Spectrometer (FIPS) ein.
Wenn der Sonnenwind auf Merkur trifft, verlangsamt er sich, sammelt sich und umfließt den Planeten (graue Kugel). Diese Abbildung zeigt die Dichte der Protonen aus dem Sonnenwind, berechnet durch Modellierung der magnetischen Hülle oder Magnetosphäre des Planeten. Die höchste Dichte, die durch Rot angezeigt wird, befindet sich auf der der Sonne zugewandten Seite. Gelb zeigt eine geringere Dichte an und Dunkelblau ist die niedrigste. Bildnachweis: NASA / GSFC / Mehdi Benna
Erde und Merkur sind die einzigen beiden Erdplaneten im Sonnensystem mit Magnetfeldern, sagen diese Wissenschaftler, und als solche können sie den Sonnenwind um sie herum etwas ablenken. Die Erde, die eine relativ starke Magnetosphäre hat, kann sich vor dem größten Teil des Sonnenwinds schützen. Anders verhält es sich mit Quecksilber, das eine vergleichsweise schwache Magnetosphäre aufweist und zwei Drittel näher an der Sonne liegt.
FIPS nahm die ersten globalen Messungen der Exosphäre und Magnetosphäre von Quecksilber vor. Die Messungen bestätigten die Theorien der Wissenschaftler über die Zusammensetzung und Quelle der Partikel in der Weltraumumgebung von Merkur.
Planet Merkur aus Sicht des MESSENGER-Raumschiffs im Jahr 2008. Bildnachweis: NASA
FIPS-Projektleiter Thomas Zurbuchen sagte:
Wir hatten zuvor bei Bodenbeobachtungen neutrales Natrium beobachtet, aber aus nächster Nähe haben wir herausgefunden, dass sich geladene Natriumpartikel in der Nähe der polaren Regionen von Quecksilber konzentrieren, wo sie wahrscheinlich durch Sonnenwind-Ionen-Sputtern freigesetzt werden, wodurch Natriumatome effektiv von der Oberfläche von Quecksilber gestoßen werden.
Zurbuchen sagte:
Unsere Ergebnisse zeigen uns, dass die schwache Magnetosphäre des Merkurs den Planeten nur sehr wenig vor dem Sonnenwind schützt.
An den Magnethöckern in der Nähe der Quecksilberpole kann der Sonnenwind nach FIPS-Messungen so weit auf den Planeten herabstoßen, dass Partikel von seiner Oberfläche in seine wackelige Atmosphäre geschleudert werden. Bildnachweis: Shannon Kohlitz, Media Academica, LLC
Jim Raines, ein FIPS-Betriebsingenieur, sagte:
Wir versuchen zu verstehen, wie die Sonne, der Urvater alles Lebens, mit den Planeten interagiert. Es ist die Magnetosphäre der Erde, die verhindert, dass unsere Atmosphäre abgestreift wird. Und das macht es lebenswichtig für die Existenz des Lebens auf unserem Planeten.
Die mittlere Entfernung des Planeten Merkur von der Sonne beträgt übrigens 58 Millionen Kilometer, während die Entfernung der Erde 150 Millionen Kilometer beträgt.
Fazit: Ein Instrument namens Fast Imaging Plasma Spectrometer (FIPS) an Bord der NASA-Raumsonde MESSENGER hat die ersten globalen Messungen der Exosphäre und Magnetosphäre von Quecksilber durchgeführt und bestätigt, was Wissenschaftler vermutet haben: Das schwache Magnetfeld von Quecksilber bietet dem Planeten kaum Schutz vor der Wucht Sonnenwind von der nahen Sonne. Thomas Zurbuchen, Jim Raines und Team veröffentlichten ihre Ergebnisse in der Ausgabe vom 30. September 2011 Wissenschaft.