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Sonnensystem: Merkur schrumpft - das ist der Grund

Seit Milliarden von Jahren schrumpft der Merkur. Ein Forschungsteam hat sich das genauer angeschaut und konnte neue Erkenntnisse darüber sammeln.



Obwohl Merkur der sonnennächste Planet ist, hat sich sein Inneres abgekühlt, da seine Wärme daraus entweicht. Aus diesem Grund ist das Gestein und Metall, aus dem der Planet besteht, im Inneren auch geschrumpft – dieses Phänomen wird auch thermische Kontraktion oder Wärmeschrumpfung genannt.

Dadurch hat auch seine Kruste immer weniger Fläche zu bedecken und reagiert mit Schubverwerfungen, bei denen Geländeabschnitte über das angrenzende Terrain geschoben werden. Dieser Vorgang dauerte Milliarden von Jahren. Inwieweit der Planet heute noch schrumpft oder wie lange dieser Prozess noch andauern wird, ist unbekannt.

Ein Forschungsteam hat sich die Vorgänge genauer angeschaut. Die Raumsonde Mariner 10 konnte bereits 1974 kilometerhohe Furchen (rampenartige Abhänge) auf der Merkuroberfläche dokumentieren. Diese schlängelten sich über Hunderte von Kilometern durch das Terrain des Gesteinsplaneten. Mit der Messenger-Mission konnten noch viele weitere lappige Narben (engl. lobate scarps) ausfindig gemacht werden.

Aus diesem Beobachten konnte die Fachwelt schließen, dass der Merkur etwa sieben Kilometer bezüglich seines Radius geschrumpft ist. Unter jeder Steilwand müssen sich leicht abfallende geologische Verwerfungen (Überschiebungen) der Oberfläche annähern.

Merkur weiterhin aktiv und am Schrumpfen?

Nach übereinstimmender Auffassung sind die Narben des Merkurs meist etwa drei Milliarden Jahre alt. Der Auslöser dafür sollen Erdbeben beziehungsweise Merkurbeben sein. Die größten Erdbeben auf Merkur sind wahrscheinlich kleiner als die auf der Erde.

Um die zwei bis drei Kilometer Gesamtverkürzung zu erreichen, die an einer typischen Verwerfung auf dem Merkur gemessen werden kann, wären Hunderte von Erdbeben der Stärke 9 erforderlich gewesen. Wahrscheinlicher scheint dem Forschungsteam, dass sich Millionen von kleineren Beben über Milliarden von Jahren hinweg verteilt haben könnten.

Das Team geht nicht davon aus, dass die thermische Kontraktion des Merkurs vollständig abgeschlossen ist, auch wenn sie sich über die Zeit verlangsamen sollte. Viele Furchen sollen sich in geologisch jüngerer Zeit weiterbewegt haben, auch wenn sie vor Milliarden von Jahren entstanden sind.

Die Erde auf dem Merkur bebte anscheinend noch vor wenigen Millionen Jahren

Auslöser dieser Annahme ist eine Beobachtung. Einige Narben auf dem Merkur weisen kleine Brüche auf, die zwischen zwei parallelen Verwerfungen nach unten fallen – in der Geologie als Graben bezeichnet. Dies geschieht normalerweise, wenn die Kruste gedehnt wird. Da die Merkurkruste insgesamt aber zusammen gedrückt wird, war dies eine merkwürdige Entdeckung.

Laut dem Forschungsteam entstanden diese Gräben, wenn ein Krustenstück beim Schieben über das angrenzende Terrain verbogen wurde. Die Gräben sind weniger als ein Kilometer breit, weniger als etwa 100 Meter tief und laut den Berechnungen des Teams weniger als 300 Millionen Jahre alt.

Mit der Raumsonde Bepi-Colombo, die im Dezember 2025 in die Merkur-Umlaufbahn einschwenken soll, werden noch detailreichere Bilder von der Oberfläche des sonnennächsten Planeten zur Erde übermittelt. Die detailliertesten Bilder könnten zudem Geröllspuren zeigen, die sich als weiterer Hinweis auf jüngste Beben herausstellen könnten.

Zur Studie

Die Studie wurde am 2. Oktober 2023 in der Fachzeitschrift Nature Geoscience veröffentlicht: Widespread small grabens consistent with recent tectonism on Mercury (engl. Weitverbreitete kleine Gräben im Einklang mit jüngstem Tektonismus auf dem Merkur).

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