Wassereis und organische Stoffe auf Merkur

Greenbelt/Tucson (USA) – Seit langem haben die Astronomen es vermutet, nun hat die Raumsonde Messenger es bestätigt: Auf Merkur, dem heißen, sonnennächsten Planeten, gibt es Eis. Das gefrorene Wasser befindet sich am Nordpol des Planeten in Gebieten, die ständig im Schatten liegen und deshalb trotz der Sonnennähe tiefe Temperaturen aufweisen. Ein Teil des Eises ist von einer Schicht aus organischen Substanzen bedeckt. Drei an der Messenger-Mission beteiligte Forscherteams berichten im Fachblatt „Science“ über die Entdeckungen.

Nordpol des Merkurs

Radarmessungen von der Erde aus hatten in der Nähe des Merkurnordpols eine Reihe kleiner Gebiete mit hohem Reflexionsvermögen gezeigt. Eine mögliche Erklärung dafür wäre die Existenz von Eis nahe der Oberfläche. David Paige von der University of California und seine Kollegen haben mithilfe eines Lasermessgeräts eine genaue Höhenkartierung der nordpolaren Region des Planeten vorgenommen. Mit diesen Daten konnten die Forscher dann ein Modell der Temperaturverteilung in diesem Gebiet erstellen. Das Modell zeige, dass „die Region mit starker Radarrückstrahlung sehr gut mit den Gebieten übereinstimmen, für die Wassereis thermisch stabil ist“, so die Forscher.

Messungen mit dem Neutronenspektrometer an Bord von Messenger bestätigen dieses Ergebnis. Der Fluss an energiereichen Neutronen sinke in der nordpolaren Region, berichten David Lawrence von der Johns Hopkins University in Laurel, Maryland, und seine Kollegen. „Dieses Ergebnis ist konsistent mit der Anwesenheit von Wassereis in den dauerhaft im Schatten liegenden Regionen“, so die Wissenschaftler. Die Eisschicht sei über zehn Zentimeter dick und unter zehn bis zwanzig Zentimetern Oberflächenmaterial verborgen.

Weitere Indizien für das verborgene Wassereis liefern Beobachtungen mit einem Infrarotspektrometer. Sie zeigen in den dauerhaft im Schatten liegenden Regionen Bereiche, die im Infraroten entweder außergewöhnlich hell oder außergewöhnlich dunkel sind. „Die hellen Bereiche sind konsistent mit Wassereis an der Oberfläche, während die dunklen Bereiche mit einer Oberflächenschicht aus organischem Material übereinstimmen“, so Gregory Neumann vom Goddard Space Flight Center der NASA und seine Kollegen. Die Forscher gehen davon aus, dass Kometen das Wasser und die organischen Stoffe – also chemische Verbindungen auf Kohlenstoffbasis – auf den sonnennächsten Planeten gebracht haben. In einigen Gebieten ist ein Teil des Eises verdampft und hat die dunkleren organischen Stoffe zurückgelassen. Die Wissenschaftler schätzen, dass es auf dem sonnennächsten Planeten zwischen 20 Milliarden und einer Billion Tonnen an Wassereis gibt.