NASA-Sonde Messenger im Merkur-Orbit

[EREIGNISHORIZONT]

Nun ist die Messenger Mission also unterwegs und ich hätte da gleich mal ein paar Fragen:

1.
Es wir ja behauptet, dass der Merkur zu 2/3 aus Eisen besteht. Zu wieviel Anteilen besteht die Erde aus Eisen und wieso ist es möglich, dass der Merkur so große Anteile aus Eisen besitzt?

2.
Wieso konnte vor 30 Jahren nur eine Seite des Merkurs erforscht werden? Lag es an der Hitze?

3.
Welche Erkenntnisse dieser Mission sind oder besser könne so wertvoll sein, dass diese Mission in Zeiten der kappen Kassen dennoch durchgefürht wird?

[Cu Chulainn]

Zu 2.: Soweit ich weiß ist die Mission vor 30 Jahren am Merkur nur vorbeigeflogen, anstatt ihn zu umkreisen.

[Bynaus]

Zu 1: Die Erde besteht ca. zu 35% aus Eisen. Warum Merkur über so viel Eisen verfügt, ist ein Rätsel, das man mit Messenger zu lüften hofft: Es gibt dazu zwei Theorien:
1. Der Nebel, aus dem die Planeten entstanden, enthielt nahe der Sonne mehr Eisen als weiter aussen. Dagegen spricht, dass die Venus praktisch genau gleich wie die Erde aufgebaut ist, obwohl sie näher an der Sonne ist.
2. Merkur war mal grösser, wurde dann aber von einem Planetoiden so "krass" getroffen, dass er den Grossteil seines Mantels verloren hat und praktisch nur noch aus seinem Kern + ein bisschen Mantel besteht. Die Frage ist da natürlich, wo all das Material abgeblieben ist. So viele Asteroiden innerhalb der Merkurbahn (sog. Vulcanoiden) gibt es nämlich nicht bzw, man hat sie noch nicht entdeckt.

Zu 2: Cu Chulainn hat recht: Damals flog man zwei mal dran vorbei, so dass die jeweils andere Seite nicht kartiert werden konnte.

Zu 3: Merkur ist der einzige grössere Planet, der noch nicht genauer unter die Lupe genommen wurde (Pluto vergessen wir jetzt mal). Seine ungewöhnliche Dichte und sein ungewöhnliches Magnetfeld (er dürfte eigentlich gar keines haben: da er schon längst ausgekühlt und damit geologisch tot sein müsste, sollte er keinen Dynamoeffekt aufrecht erhalten können) enthalten vermutlich wertvolle Informationen aus der Zeit der Entstehung des Sonnensystems.

[EREIGNISHORIZONT]

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Zu 3: Merkur ist der einzige grössere Planet, der noch nicht genauer unter die Lupe genommen wurde (Pluto vergessen wir jetzt mal). Seine ungewöhnliche Dichte und sein ungewöhnliches Magnetfeld (er dürfte eigentlich gar keines haben: da er schon längst ausgekühlt und damit geologisch tot sein müsste, sollte er keinen Dynamoeffekt aufrecht erhalten können) enthalten vermutlich wertvolle Informationen aus der Zeit der Entstehung des Sonnensystems.

Kann es nicht sein, da a.G. der Nähe zur Sonne, der Merkur geologisch gar nicht so tot ist wie man glaubt? Ich denke da an die Gravitationskräfter der Sonne, die doch sicherlich einen nicht unerheblichen Effekt auf den Merkur haben dürften. Wenn man bedenkt, dass z.B. der Mond Europa durch die Gravitationskräfte des Jupiters so durchgeknetet wird, dass sein Inneres flüssig bleibt, kann das doch auf der Fall beim Merkur sein und somit das vorhandene Magnetfeld erklären.

[Bynaus]

Nun, ich denke, diese Möglichkeit wurde in Betracht gezogen und verworfen - der Merkur ist einfach zu weit entfernt, wie eine kleine Überschlagsrechung zeigt:

Europa ist von Jupiter rund 600'000 km entfernt.
Merkur ist von der Sonne rund 60'000'000 km entfernt.
=> 100 fache Entfernung.
Da die Gravitation im Quadrat zur Entfernung abnimmt, sollte die Kraft, die ein Himmelskörper über diese Strecke ausüben kann:
=> 100 * 100 = 10'000 fach geringer sein.
Die Sonne hat aber gleichzeitig die rund 1000fache Jupitermasse, also die 1000fache Kraft, solche Gezeiteneffekte zu bewirken.
=> 1000 / 10000 = 0.1
=> Die Kraft, die Merkur "durchwalken" könnte, ist nur rund 1/10 so gross wie die, die Europa durchwalkt. Und dort reicht es ja gerade mal, um ca. 100 km Wassereis in Wasser zu verwandeln: Beim Merkur ist es ein ganzer (äusserer) Eisenkern von einigen 1000 km Durchmesser, der zum Schmelzen gebracht werden muss.

Natürlich wäre die von dir vorgeschlagene Lösung an sich möglich, und ich bin sicher, dass dies in irgend einem Sonnensystem auch verwirklich ist. Aber: Die Überschlagsrechnung zeigt, dass die Kraft nummerisch zu gering ist, um einen Geodynamo am Laufen zu halten. (es sei denn, ich hätte einen Fehler gemacht)

[Gast]

sag mal, Bynaus, woher weißt du das denn alles? Is ja echt cool, wie du dich da auskennst. Aus meiner Sicht jedenfalls.

[Spocky]

Vielleicht ist der Merkur ja besonders reich an radioaktiven Elementen, die ihn im inneren aufheizen. Allerdings bliebe dann noch die Frage, wo diese denn herkommen sollen...
Vielleicht liegt es aber auch an den großen Temperaturunterschieden. Wenn der Merkur wirklich so reich an Eisen ist, könnte ja irgendwie eine Art Strom in ihm fließen, der das Magnetfeld induziert. Dann bräuchte man auch keinen flüssigen äußeren Kern.

[Bynaus]

Und was bringt den Strom dazu, zu fliessen?

Die spannendste Version wäre IMO immer noch, dass Merkurs Zusammensetzung eigentlich gar nicht so seltsam ist, sich in den innersten Bereichen des solaren Nebels aber besonders viel Dunkle Materie gesammelt hat - die nun einen Teil des Merkur-Kerns ausmacht (quasi "neben" der normalen Kernmaterie existiert). Da Dunkle Materie nur über die Gravitation interagiert, erhöht sie Merkurs Gravitation und damit scheinbar seine Masse und Dichte... Aber das ist natürlich nur Spekulation...

Auch die Riesenimpakt-Geschichte gefällt mir eigentlich. Mal sehen, was da noch alles rauskommt.

[matrix089]

Wenn man bedenkt, dass z.B. der Mond Europa durch die Gravitationskräfte des Jupiters so durchgeknetet wird, dass sein Inneres flüssig bleibt,...

Da liest doch jemand das "PM" Magazin. Dort habe ich auch gelesen das die Oberfläche größtenteils aus flüssigem Stickstoff und Methan bestehen soll. Die Wissenschaftler wissen noch nichtmal ob die Sonde in einem See landen wird oder an Land herunter geht.

[Bynaus]

Du verwechselst da was: Was du meinst, matrix089, ist der Saturnmond Titan. Das andere ist der Jupitermond Europa.

[matrix089]

Ups sorry, man sollte halt lesen können. Aber geht die Messenger Mission nicht zum Titan?

[Challenger]

Lesen: Merkur ^^

[EREIGNISHORIZONT]

Ups sorry, man sollte halt lesen können. Aber geht die Messenger Mission nicht zum Titan?

Da verwechselst du 2 Missionen miteinander, ist aber verständlich. Es sind ja zur Zeit diese beiden in den Schlagzeilen.

Also die
Cassini-Huygens Mission geht zum Titan und ist dort auch fast schon angekommen.

Die Messenger Mission geht zum Merkur und hat gerade begonnen. Sie wird in 7 Jahren ihr Ziel erreichen.

Ach ja, natürlich lese ich gerne das PM-Magazin!

@ Bynaus

Das mit der dunklen Materie habe ich nicht ganz verstanden. Meinst du damit die dunkle Materie, wo vermutet wird, dass sie den größten Teil der vorhandenen Materie ausmacht?
Wieso soll sich diese im solaren Nebel besonders angereichert vorgefunden haben? Und was hat das mit der Eisenhaltigkeit des Merkurs zu tun?
Wenn ich dich richtig verstanden habe, favourisierst du ja die "Impact-These", nach der quasi der Kern des Merkurs mit einem dünnen Mantel übrig geblieben ist. Grehe ich also richtig davon aus, dass somit die dunkle Materie nichts mit dem Eisengehalt zu tun hat?

[matrix089]

oh man das ist nicht mein tag. sorry nimm alles zurück und behaupte das gegenteil

thx für die infos.

[Bynaus]

@EVENTHORIZON: Ja, von den Erklärungen, die ohne Dunkle Materie auskommen, da favorisiere ich die Impakt-Hypothese.
Das mit der Dunklen Materie war so gemeint:
Ja ich meine die Dunkle Materie, die ca. 25% des Universums ausmacht. Niemand weiss, was für Partikel das sind, aber ich halte es für hochgradig unwahrscheinlich, dass diese Partikel nur in der Peripherie der Galaxis existieren - ich bin sicher, es gibt sie auch in ganz "normalen" Sternsystemen - vergessen wir nicht, dass es vermutlich etwa 5 mal mehr dunkle Materie gibt als "normale".
Der hohe Eisengehalt von Merkur wurde bloss interpretiert: Merkur hat einfach eine sehr grosse Masse für seine Grösse, sprich eine hohe Dichte. Dies lässt sich gut mit einem grossen Eisenkern erklären - aber die "Dunkle Materie"-Erklärung kommt ohne Eisenkern aus: Dort kann der Merkur-Eisenkern auch sehr klein sein - die "überschüssige Masse" von Merkur kommt von Dunkler Materie, die sich in seinem Gravitationsfeld verfangen hat und (da sie durch alle Materie durchfliegen kann, weil sie nicht interagiert, eben "dunkel" ist) bis zum Zentrum des Planeten abgesunken ist. Auch die Erde und die anderen Planeten hätten dann Dunkle Materie im Kern. Wenn sich im solaren Nebel, aus dem die Planeten befanden, die Dunkle Materie vor allem auf das Zentrum der Wolke konzentrierte (was zu erwarten ist, wenn sie nicht interagiert), dann wäre es doch möglich, dass die "überschüssige" Merkurmasse durch Dunkle Materie gebildet wird. Sie macht, sagen wir mal, 20% der Merkurmasse aus, bei der Venus vielleicht noch 10% und bei der Erde noch 5%. Oder so. Die Sonne würde dann natürlich über eine grosse Menge an dunkler Materie verfügen - aber das hätte keinen Einfluss auf die Sonne selbst.