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Merkur ist stärker geschrumpft als bisher gedacht
Merkur hat sich im Laufe seiner Geschichte offenbar stärker zusammengezogen, als bisher aus seinen sichtbaren Falten und Steilstufen abgeleitet wurde. Eine neue Analyse erhöht die geschätzte radiale Schrumpfung von 8,3 auf 11,6 Kilometer und deutet darauf hin, dass raue Einschlagslandschaften einen Teil der tektonischen Spuren verdecken.
Sapporo (Japan). Der Merkur kühlt seit seiner Entstehung vor rund 4,5 Milliarden Jahren allmählich ab, wobei sich sein Inneres und die darüberliegende Gesteinshülle zusammenziehen. Dadurch wird die Kruste gestaucht und bildet langgestreckte Rücken und Steilstufen, die als sichtbares Archiv dieser Schrumpfung dienen.
Dieses Archiv ist jedoch offenbar lückenhafter als angenommen, denn Meteoriteneinschläge haben die Oberfläche immer wieder aufgerissen und mit Auswurfmaterial bedeckt. Solche rauen Geländeformen können ältere Stauchungsstrukturen teilweise überdecken oder ihre Erkennung in den vorhandenen Messdaten erschweren.
Forscher des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) um Gaku Nishiyama haben eine globale Karte der Oberflächenrauigkeit mit Karten der bekannten Stauchungsstrukturen und der daraus abgeleiteten Kontraktion verglichen. Dabei zeigte sich, dass in besonders rauen Regionen deutlich weniger dieser tektonischen Strukturen kartiert sind als in glatterem Gelände.
„Die Merkuroberfläche bewahrt ein Archiv davon, wie der Planet abgekühlt und geschrumpft ist, aber wir haben festgestellt, dass dieses Archiv unvollständig ist“, sagt Gaku Nishiyama.
Besonders anschaulich wird der Effekt an relativ jungen Einschlagskratern, bei denen ausgeworfenes Material als Ejekta die Umgebung bedeckt und eine unregelmäßige Oberfläche erzeugt. Rund um den Rachmaninoff-Krater treten sichtbare Stauchungsstrukturen in solchen rauen Ablagerungen seltener auf und werden zum Krater hin teilweise undeutlicher.
„Das ließ uns vermuten, dass ein Prozess die Stauchungsstrukturen verdeckt“, erklärt Gaku Nishiyama.
Um den verdeckten Anteil abzuschätzen, nutzte das Team die Beziehung zwischen Oberflächenrauigkeit und der in besser erhaltenen Gebieten erkennbaren tektonischen Stauchung. Nach dieser Korrektur steigt die geschätzte radiale Kontraktion von 8,3 auf 11,6 Kilometer, was einer Abnahme des Durchmessers um bis zu rund 23 Kilometer entspricht.
Damit wäre die Schrumpfung des Merkur etwa zehn bis 30 Prozent größer als bisher aus dem sichtbaren tektonischen Archiv abgeleitet. Die Korrektur verringert zugleich den Widerspruch, dass globale Abkühlung eine relativ gleichmäßige Kontraktion erwarten lässt, während die kartierten Stauchungsstrukturen räumlich sehr ungleich verteilt sind.
„30 Prozent sind etwas überraschend, aber das korrigierte Ausmaß der Kontraktion ergibt für mich tatsächlich Sinn“, erklärt Gaku Nishiyama.