Merkur, der sonnennächste Planet, ist offenbar erheblich stärker geschrumpft als bislang von Astronomen vermutet. Das zeigt eine neue Auswertung von Aufnahmen der Planetenoberfläche durch ein Forschungsteam aus Japan und Deutschland. Der Durchmesser des Planeten könnte seit seiner Entstehung um mehr als 23 Kilometer abgenommen haben, berichten die Wissenschaftler im Fachmagazin »Geophysical Research Letters« . Bislang waren Forschende von maximal 14 Kilometern ausgegangen.

Die Messungen helfen zu verstehen, wie der Planet im Inneren aufgebaut ist und sich entwickelt hat. Ein stärkeres Schrumpfen deute auf einen größeren Kern aus Metall hin, erläutert Gaku Nishiyama vom Institut für Weltraumforschung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt. »Weitere Möglichkeiten wären ein geringerer Anteil an leichten Elementen im Metallkern oder eine höhere Temperatur bei seiner Entstehung.«

Schrumpfen bei der Abkühlung

Merkur ist, wie die anderen Planeten unseres Sonnensystems, vor 4,5 Milliarden Jahren entstanden, als sich in einer um die junge Sonne rotierenden Scheibe aus Gas und Staub Material verdichtet hat. Zunächst bildeten sich kleinere Körper, die zusammenstießen und verschmolzen, sodass sich schließlich die großen Planeten formten. Die Kollisionen setzten viel Energie frei, die entstehenden Planeten waren daher zunächst heiß und glutflüssig.

An der Oberfläche entstand bei den inneren Planeten des Sonnensystems eine feste Kruste aus leichterem Gestein, die auf dem flüssigen Magma schwamm. Über die Jahrmilliarden kühlten die Planeten langsam ab – und wurden kleiner. Die Größenveränderung beträgt zwar verglichen mit dem Durchmesser eines Planeten weniger als ein Prozent, verursacht aber eine gewaltige Spannung in der Kruste. Die Folge: Die Oberfläche von Merkur ist mit Falten und Runzeln übersät, es finden sich überall Brüche und Gebirgsketten, die sich beim Zusammenschieben der Kruste gebildet haben.

Merkur ungleichmäßig runzelig

Aus diesen Spuren hatten Planetenforscher abgeleitet, dass der Durchmesser von Merkur um bis zu 14 Kilometer geschrumpft sein musste. Doch es gibt ein Problem: Das Schrumpfen sollte überall auf dem Planeten gleichförmig verlaufen – die Falten und Runzeln sind aber stark ungleichmäßig verteilt, wie Aufnahmen der amerikanischen Raumsonde »Messenger« zeigen. Während manche Regionen eine Vielzahl solcher Strukturen zeigen, sind andere nahezu frei davon. Warum?

Nishiyama und seine Kollegen gehen davon aus, dass Einschläge von Meteoriten und Asteroiden die Spuren in vielen Regionen verwischt haben. Für ihre neue Berechnung haben die Wissenschaftler daher nur jene Regionen berücksichtigt, die von solchen Einflüssen verschont geblieben sind. Damit kommt das Team auf eine Änderung des Durchmessers von bis zu 23 Kilometern.

Europäische Sonde soll Bilder liefern

Doch auch diese Schätzung könnte noch zu niedrig sein, sagt Nishiyama. Die Analysen der Messenger-Daten erfassen vor allem größere, zusammenhängende Verwerfungen ab einer Länge von etwa fünf Kilometern. Womöglich habe man kleinere Spuren bislang übersehen.