Merkur-Oberfläche ist vier Milliarden Jahre alt
Durch Asteroiden-Einschläge ausgelöster Vulkanismus führte zu einer Erneuerung der gesamten Oberfläche des sonnennächsten Planeten.
Die ältesten geologischen Strukturen auf der Oberfläche von Merkur sind die Regionen mit großer Kraterdichte. Ihr Alter wird seit langem auf rund vier Milliarden Jahre geschätzt. Zwischen den Kratern in diesen Terrains liegen ebene Flächen, die auf eine Erneuerung der Oberfläche vor der Verkraterung hindeuten. Messungen der Raumsonde Messenger haben zwar Hinweise darauf geliefert, dass dabei Vulkanismus eine wichtige Rolle gespielt hat. Doch bislang basierten diese Erkenntnisse auf der Auswertung von Bildern, die etwa 45 Prozent der Merkur-Oberfläche abdeckten. Es wäre also durchaus möglich gewesen, dass es noch ältere geologische Strukturen auf dem sonnennächsten Planeten gibt.
Abb.: Der Merkur – aufgenommen von der amerikanischen Raumsonde Messenger. (Bild: Nasa)
Simone Marchi vom Lunar Science Institute der Nasa und seine Kollegen präsentieren nun eine Analyse der Kraterregionen auf der gesamten Oberfläche von Merkur, basierend auf den Aufnahmen der amerikanischen Planetensonde Messenger. Die Forscher bestimmten zunächst die Verteilung der Kratergrößen in den stark verkraterten Regionen. Mehr Krater bedeutet höheres Alter – das Problem ist, nicht nur das relative Alter, sondern auch das absolute Alter der Oberfläche zu bestimmen. Dazu verwendeten Marchi und seine Kollegen dann ein Modell der Chronologie der frühen Verkraterung des irdischen Mondes. Hier ist das absolute Alter durch die von den Apollo-Missionen zur Erde gebrachten Gesteinsproben recht genau bekannt.
Die Mond-Chronologie übertrugen die Wissenschaftler dann mit einer so genannten dynamischen Extrapolation auf den sonnennächsten Planeten. Dabei handelt es sich um eine Modellierung des Asteroidenstroms im inneren Sonnensystem. Ausgehend von der lunaren Kraterhäufigkeit erhielten Marchi und seine Kollegen so Einschlagzahlen für Merkur, gekoppelt an die Chronologie des irdischen Trabanten.
Die Untersuchung des Teams zeigt, dass globaler Vulkanismus vor 4,0 bis 4,1 Milliarden Jahren damit begann, die gesamte Oberfläche des Planeten neu zu gestalten. Diese Epoche dauerte etwa 300 bis 400 Millionen Jahre an. In dieser Zeit wurden also rund 500 Millionen Jahre geologischer Geschichte auf der Oberfläche vollständig ausradiert. Die Vulkanismus-Ära begann etwa zeitgleich mit dem „Late Heavy Bombardement“, dem Großen Bombardement, bei der zahlreiche Asteroiden, Überbleibsel der Planetenentstehung, auf die jungen Planeten im Sonnensystem stürzten. Und der Vulkanismus kam zur Ruhe, als dieses Bombardement verebbte. Das zeigt nach Ansicht von Marchi und seinen Kollegen, dass große Einschläge den extremen Vulkanismus ausgelöst haben.
Rainer Kayser
