Salz könnte Merkurs Landschaften geformt haben, einschließlich gletscherähnlicher Merkmale.

Die Oberfläche des Merkur könnte nicht ganz so fest sein, zumindest auf geologischen Zeitskalen.

Der sonnennächste Planet ist eine Welt, die von flüchtigen Verbindungen geformt wird - flüchtige Verbindungen, die im Laufe der Zeit einfrieren, fließen oder schweben und analog zu Wasser auf der Erde sind. Salz, das primäre flüchtige Element auf dem Merkur, scheint die Landschaft des Planeten über Milliarden von Jahren neu geordnet zu haben und könnte sogar - sehr langsam - in gletscherähnlichen Formationen fließen, wie Forscher in der November-Ausgabe des Planetary Science Journal berichten. Die flüchtigen Verbindungen könnten sogar lebensfähige Nischen tief unter der Erde bilden, spekulieren die Autoren.

Wissenschaftler haben schon lange vermutet, dass viele der charakteristischen Landschaften des Merkur von vulkanischem Gestein aus dem Inneren des Planeten geformt wurden. Stattdessen sei "Resurfacing, hervorgerufen durch flüchtige Verbindungen, einer der Hauptmotoren bei der Entwicklung der Landschaft auf dem Merkur" gewesen, sagt Alexis Rodriguez, ein Raumforschungswissenschaftler am Marshall Space Flight Center der NASA in Huntsville, Alabama.

Bis vor kurzem ging man davon aus, dass der Merkur solche Salze gar nicht beherbergen könnte. Der Planet befindet sich so nah an der Sonne, dass die Wissenschaftler annahmen, die Verbindungen würden entweder davon gebacken oder vom Sonnenwind weggeblasen werden. Aber als die Raumsonde Messenger der NASA Anfang der 2010er Jahre den Planeten umkreiste, erkannte die Sonde unverkennbare Anzeichen für flüchtige Verbindungen.

Die von der Sonne verbrannte Welt hat laut der neuen Studie sogar noch mehr mit diesen Verbindungen gemacht. Sie hat sie in Fülle in der gesamten Kruste des Merkur gelagert, möglicherweise in einem planetenweiten Lager. Diese flüchtigen Verbindungen könnten ihrerseits für die Entstehung zweier häufiger geologischer Merkmale verantwortlich sein: chaotische Landschaften und gletscherähnliche Strukturen.

Die Oberfläche des Merkur ist eine Ansammlung von Hügeln, Plateaus und Rillen. Frühere Theorien deuteten darauf hin, dass längst vergangene vulkanische Ausbrüche in erster Linie für die chaotische Landschaft verantwortlich waren. Aber das stimmt nach Ansicht von Rodriguez und Kollegen nicht mit dem Fundort der Landschaften überein.

Wenn vulkanische Ausbrüche die unordentliche Landschaft geformt hätten, dann hätten sie bestimmte bereits vorhandene geologische Merkmale, wie kleinere Einschlagkrater, vor anderen gelöscht. Aber es gibt viele chaotische Landschaften, die Geister von längst verschwundenen Kratern aller Größen beherbergen, wie die Forscher darauf hinweisen. Sie glauben, dass die durch Krater erhaltenden chaotischen Landschaften auf andere Weise entstanden sind: durch das Auslaufen von flüchtigen Verbindungen im Boden in den Weltraum, wodurch der Boden seine strukturelle Integrität verliert und wie ein Jenga-Turm zusammenbricht. Das Team hatte zuvor vorgeschlagen, dass dies auch anderswo auf dem Planeten geschehen ist.

In der neuen Studie legt eine genaue Analyse der Merkmale am Nordpol des Planeten nahe, dass ähnliche Bildhauerei durch Salze erfolgt ist. Und es gibt möglicherweise sogar mehr Beweise dafür, dass flüchtige Verbindungen in den Becken von Asteroidenkratern die Bildhauerei durchgeführt haben - Strukturen, die wie "Gletscher" aus Salz aussehen. Die Strukturen erscheinen als oozende Flecken auf Fotos der Messenger-Sonde und entstanden wahrscheinlich im Laufe der Zeit, nachdem Asteroiden auf die Oberfläche des Planeten gecrasht sind und dort verborgene flüchtige Verbindungen freigelegt haben, schlägt das Team vor. Die Hitze des Einschlags - Temperaturen von mehreren hundert Grad Celsius - mobilisiert die flüchtigen Verbindungen in der Kruste und führt dazu, dass sie bergab trödeln und wie dicke Sirupe zusammenfließen, so Rodriguez.

Wie Gletscher der Erde schnitzen diese langsam fließenden Landmassen das Land, wo immer sie fließen, sagen die Forscher. Vertiefungen von mehreren Metern Tiefe zeichnen ihre Oberfläche aus und zeigen, dass die Salzgletscher flüchtige Verbindungen in die dünne Atmosphäre des Merkur verlieren. Nach einer Milliarde Jahren könnten die Formationen ganz verschwinden.

Interessanterweise legt die Häufigkeit von Oberflächenflüchtigkeiten (und ihre geologischen Auswirkungen) nahe, dass sich unter der Oberfläche noch viel mehr verbirgt. Rodriguez und Kollegen schätzen, dass sich in der Kruste des Planeten eine flüchtigkeitsreiche Schicht bis zu mehrere Kilometer tief erstrecken kann. Dies ist dick genug, um Taschen mit Lebensraum zu bilden, in denen möglicherweise robuste Lebewesen vor den extremen Temperaturen auf der Oberfläche des Merkur geschützt sind, argumentiert das Team.

Ob Leben dort theoretisch möglich wäre oder nicht, die bloße Existenz von Gletschern auf dem Merkur ist an sich schon überraschend. Wenn die geologischen Merkmale des Merkur tatsächlich als Gletscher gelten, bedeutet das, dass sie in unserem Sonnensystem, von der sonnennächsten Nachbarschaft bis zum fernsten Zwerg Pluto, weit verbreitet sind.

Allerdings sagen andere Wissenschaftler, dass der Begriff "Gletscher" nicht zutrifft. Die "Gletscher" könnten mehr Materialien aus Gestein als flüchtige Verbindungen enthalten, sagt Sean Solomon, ein pensionierter Planetenforscher am Lamont-Doherty Earth Observatory in Palisades, New York, und der leitende Wissenschaftler der Messenger-Mission. Daher handele es sich bei den Landformen vielleicht eher um Erdrutsche, die von flüchtigen Verbindungen geschmiert werden. Dennoch sei das Argument der Studie für die Entstehung der Strukturen plausibel, sagt er.

The new ideas are radical, notes David Rothery, a planetary scientist at the Open University in Milton Keynes, England. “But it all fits the pattern: Mercury is surprisingly rich in volatiles, and we have yet to understand the limits of what the volatiles are able to do to Mercury’s landscape.” A revisit with more advanced instruments than Messenger’s is very much in order, Rothery says.

Fortunately, BepiColombo, a joint endeavor between the European and Japanese space agencies, is on the way (SN: 1/15/21). Launched in 2018, the spacecraft will enter Mercury’s orbit in December 2025. “BepiColombo, as well as answering some of those questions, is going to give us some more surprises,” says Rothery, who is involved with the mission. “I’d be very surprised if we are not surprised.”