Kohlenstoff färbt Merkuroberfläche dunkel

Kohlenstoff in der Form von Graphit färbt die Merkuroberfläche extrem dunkel – dunkler sogar als die Oberfläche des Mondes. Das zeigen Messungen der US-amerikanischen Raumsonde Messenger kurz vor ihrem Aufprall auf dem sonnennächsten Planeten. Das Graphit findet sich in größeren Mengen insbesondere im Bereich großer Einschlagkrater. Das deute darauf hin, dass es sich um Überreste einer ursprünglichen Graphitkruste des Planeten handele, so die Forscher des Messenger-Teams im Fachblatt „Nature Geoscience“.

Krater auf Planetenoberfläche, umgeben von einem Kranz aus dunklem Material.
Krater auf Merkur

„Theoretische Modelle und Computersimulationen hatten bereits vorher Hinweise darauf geliefert, dass Kohlenstoff für die dunkle Oberfläche verantwortlich ist“, erläutert Larry Nittler vom Carnegie Institution of Washington. „Doch es gab bislang keinen direkten Beweis für diese These.“ Die Merkur-Oberfläche reflektiert lediglich 10,6 Prozent des Sonnenlichts, beim irdischen Mond sind es 12 Prozent. Beides ist dunkler als etwa Asphalt, der 15 Prozent des einfallenden Lichts zurückwirft. Während beim Mond Eisen für die dunkle Oberfläche sorgt, zeigte sich Merkur arm an Eisen, daher geriet Kohlenstoff als möglicher Verursacher ins Visier der Forscher.

Den Beweis lieferten nun Messungen insbesondere mit einem Neutronen- und einem Röntgen-Spektrometer in der Endphase der Messenger-Mission. Die Raumsonde war im März 2011 in eine Umlaufbahn um den sonnennächsten Planeten eingeschwenkt. Erst in den letzten Tagen vor dem geplanten Aufprall der Sonde auf der Oberfläche am 30. April 2015 war die Flughöhe niedrig genug, um eine Identifikation von Graphit in den besonders dunklen Bereichen der Oberfläche zu ermöglichen. Der Nachweis liefere den Forschern einen Einblick in die frühe Geschichte des Planeten, sagt Nittler.

In seiner Entstehungsphase war Merkur von einem Magma-Ozean bedeckt. Als dieser Ozean langsam abkühlte, verfestigten sich zunächst die schwereren Elemente und sanken nach innen. Graphit dagegen schwamm auf der Oberfläche und bildete die erste Kruste des Planeten. Durch Vulkanismus und zahlreiche Einschläge ist diese ursprüngliche Kruste heute weitgehend verschwunden. Größere Einschläge legten an einigen Stellen einen Teil der alten Kruste frei. Und die bei solchen Einschlägen ausgeworfene graphithaltige Materie durchmischte sich mit der jüngeren Kruste und färbte so die Oberfläche des Planeten dunkel.