Neue Einblicke in die Frühgeschichte des Merkur

Die Grafik zeigt ein Bild von Merkur, das aus Mosaik-Bildern der MESSENGER-Sonde erstellt wurde (links). Rechts ist eine farbcodierte Ansicht, auf der Krater mit Durchmessern von mehr als 25 Kilometern hervorgehoben wurden. Die weiß umrandete Region entspricht den kraterreichen Gebieten, die man im Rahmen dieser Studie untersucht hat. (Image courtesy of Johns Hopkins APL)
Die Grafik zeigt ein Bild von Merkur, das aus Mosaik-Bildern der MESSENGER-Sonde erstellt wurde (links). Rechts ist eine farbcodierte Ansicht, auf der Krater mit Durchmessern von mehr als 25 Kilometern hervorgehoben wurden. Die weiß umrandete Region entspricht den kraterreichen Gebieten, die man im Rahmen dieser Studie untersucht hat. (Image courtesy of Johns Hopkins APL)

Die Oberfläche des Merkur unterscheidet sich sehr von den Oberflächen bekannter Himmelskörper wie dem Mond und dem Mars. Frühe Bilder der Raumsonde Mariner 10 offenbarten einen Planeten, der von glatten Ebenen und kraterreichen Ebenen unbekannten Ursprungs bedeckt ist. Ein Team unter Leitung von Dr. Simone Marchi hat die Oberfläche untersucht, um besser zu verstehen, ob die Ebenen durch vulkanische Ströme entstanden, oder ob sie aus Material bestehen, das aus den gigantischen Einschlagbecken des Planeten herauskatapultiert wurde. Marchi ist Mitarbeiter des Lunar Science Institute der NASA am Southwest Research Institute (SwRI) in Boulder (Colorado) und arbeitete mit dem MESSENGER-Team zusammen, darunter auch mit Dr. Clark Chapman vom Planetary Science Directorate des SwRI.

Neue Bilder der NASA-Raumsonde MESSENGER (MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry, and Ranging) haben neue Einblicke geliefert und zeigen, dass zumindest die jüngeren Ebenen durch starke vulkanische Aktivität entstanden. Dennoch waren Wissenschaftler bisher nicht in der Lage zu begrenzen, wie weit in die Vergangenheit diese vulkanische Aktivität zurückreichte und wie viel der Planetenoberfläche durch sehr alte vulkanische Ebenen erneuert wurde.

Jetzt hat ein Forschungsteam geschlussfolgert, dass die ältesten sichtbaren Geländeformen auf Merkur ein Alter zwischen vier und 4,1 Milliarden Jahren haben und dass die ersten 400-500 Millionen Jahre seiner Entwicklung nicht auf seiner Oberfläche dokumentiert wurden. Um zu diesem Ergebnis zu gelangen, maß das Team die Größen und die Anzahl der Krater in den kraterreichsten Gebieten mit Hilfe von Bildern, die die MESSENGER-Sonde während ihres ersten Jahres im Merkurorbit aufnahm. Die Teammitglieder wandten anschließend ein Modell auf Merkur an, das ursprünglich dafür entwickelt wurde, um die Kraterverteilung auf dem Mond mit der Chronologie zu vergleichen, die auf dem Alter der Gesteinsproben der Apollo-Missionen basiert.

“Durch Vergleiche der vermessenen Krater mit der Anzahl und der räumlichen Verteilung der großen Einschlagbecken auf Merkur fanden wir heraus, dass sie sich etwa zur selben Zeit zu häufen begannen. Das spricht dafür, dass die Erneuerung von Merkurs Oberfläche global war und wahrscheinlich durch Vulkanismus geschah”, sagte der leitende Autor Dr. Simone Marchi. Er ist an zwei Lunar Science Instituten der NASA angestellt, dem SwRI in Boulder und dem Lunar and Planetary Institute in Houston.

Diese Ergebnisse setzen die Altersgrenze für die ältesten Gebiete auf Merkur etwa auf die Zeit des sogenannten Großen Bombardements (Late Heavy Bombardement, LHB). Das Große Bombardement ist eine Periode starker Asteroiden- und Kometeneinschläge, die in Mond- und Asteroidengestein und von zahlreichen Kratern auf dem Mond, der Erde, dem Mars und auch auf Merkur dokumentiert wurde. “Das Alter der jüngsten und ausgedehntesten vulkanischen Gebiete auf Merkur wurde inzwischen auf 3,6 bis 3,8 Milliarden Jahre bestimmt, kurz nach Ende des Großen Bombardements”, sagte Marchi.

Zusammen lassen die Ergebnisse vermuten, dass die Zeitübereinstimmung zwischen dem Großen Bombardement und der globalen Oberflächenerneuerung auf Merkur nicht nur darauf hinweisen, dass die Erneuerung aufgrund von Vulkanismus geschah. Chapman zufolge sprechen sie auch dafür, dass “der Einschlag großer Projektile in Merkurs dünne, feste Kruste während des Großen Bombardements die beobachtete globale Oberflächenerneuerung verstärkt haben könnte.”

MESSENGER ist eine von der NASA finanzierte wissenschaftliche Untersuchung des Planeten Merkur und die erste Weltraummission, die den sonnennächsten Planeten umkreist. Die MESSENGER-Sonde startete am 3. August 2004 und trat am 17. März 2011 in die Umlaufbahn um Merkur ein. Das Applied Physics Laboratory der Johns Hopkins University konstruierte und betreibt die MESSENGER-Sonde und leitet diese Mission des Discovery-Programms für die NASA.

Die Studie mit dem Titel “Global Resurfacing of Mercury 4.0-4.1 Billion Years Ago by Heavy Bombardment and Volcanism” von Marchi, Chapman, Caleb I. Fassett, James W. Head, William F. Bottke und Robert G. Strom erschien in der Nature-Ausgabe vom 4. Juli 2013.

Quelle: http://www.swri.org/9what/releases/2013/mercury.htm

(THK)

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