Dieser Graustufenausschnitt dieses Bildes zeigt die allererste Messung einer Raumsonde, wie Merkur im mittleren Infrarotlicht strahlt. Es wurde vom MERTIS-Instrument auf der ESA/JAXA BepiColombo-Mission am 1. Dezember 2024 gemessen, als die Sonde zum fünften Mal am Planeten vorbeiflog.(Bildnachweis: MERTIS/DLR/Universität Münster & NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington)
BepiColombo hat den Merkur in einem ganz neuen Licht abgebildet – im mittleren Infrarotbereich, um genau zu sein.
Beim fünften Vorbeiflug der Raumsonde am Merkur Anfang dieses Monats (von insgesamt sechs geplanten Vorbeiflügen) richtete BepiColombo sein Mercury Radiometer and Thermal Infrared Spectrometer (MERTIS) auf einen Streifen der nördlichen Hemisphäre des Merkurs. Licht im mittleren Infrarotbereich ist für das menschliche Auge unsichtbar, liefert aber eine Fülle von Informationen über die mineralische Zusammensetzung und die Temperatur sehr heißer Gesteine, wie sie auf der sonnengeglühten Oberfläche des Merkurs vorkommen. Der Vorbeiflug am 1. Dezember war das erste Mal, dass Wissenschaftler die Oberfläche des Merkurs im mittleren Infrarot gesehen haben, und der neue Blick enthüllt einige verlockende Hinweise auf die Geologie des Planeten.
BepiColombo flog am 1. Dezember in einer Entfernung von 37.626 Kilometern (etwa 23.400 Meilen) am Merkur vorbei. Der jüngste Vorbeiflug ist nicht die engste Begegnung der Sonde mit dem Merkur; dies geschah am 4. September, als die Sonde nur 165 Kilometer über der ramponierten, verbrannten Oberfläche des Merkurs vorbeiflog. Wenn BepiColombo Ende 2026 in eine Umlaufbahn um den Merkur einschwenkt, wird sie an ihrem nächsten Punkt bis auf 590 Kilometer an den Planeten herankommen, bevor sie wieder auf 11.640 Kilometer ausschwenkt. Um dorthin zu gelangen, hat die Sonde eine spiralförmige Route durch das innere Sonnensystem genommen und dabei die Anziehungskraft der Erde (einmal), der Venus (zweimal) und des Merkurs (sechsmal) genutzt, um sich mit der richtigen Geschwindigkeit auf den richtigen Kurs zu bringen, um in der Umlaufbahn um den Merkur zu landen.
Diese sechs Vorbeiflüge am Merkur, von denen der letzte im Januar 2025 stattfinden wird, bieten den Forschern die Möglichkeit, die Instrumente der Raumsonde zu testen und wissenschaftliche Daten zu sammeln, die ihnen helfen werden, ihren Plan für die wissenschaftliche Arbeit, die BepiColombo während seines Aufenthalts in der Umlaufbahn durchführen wird, zu verfeinern. Eine der großen Fragen, die die Wissenschaftler in den kommenden Jahren über den Merkur beantworten wollen, ist die Frage, wie seine Oberfläche beschaffen ist und was dies über die Entstehung und Entwicklung des Planeten in seiner gefährlichen Nähe zur Hitze und Schwerkraft der Sonne aussagt. MERTIS ist das Instrument, von dem man sich erhofft, dass es neues Licht (im mittleren Infrarotbereich) auf dieses Thema werfen wird, da die meisten Mineralien, die sich zu Gestein verbinden, dazu neigen, im mittleren Infrarotbereich hell zu strahlen, wenn sie sehr heiß sind.
In den letzten zwei Jahrzehnten hat das MERTIS-Wissenschaftsteam Mineralien und Kombinationen von Mineralien im Labor auf über 400 Grad Celsius erhitzt und dann die von ihnen ausgehende Strahlung im mittleren Infrarotbereich gemessen. Das Ergebnis ist eine Datenbank mit leuchtenden Fingerabdrücken verschiedener Mineralien, die das Wissenschaftsteam mit den MERTIS-Daten vergleichen kann, um festzustellen, woraus die verschiedenen Flecken der Merkuroberfläche bestehen, wie heiß sie sind und wie rau das Gelände ist.
„Da die Merkuroberfläche erstaunlich eisenarm ist, haben wir natürliche und synthetische Mineralien getestet, die kein Eisen enthalten“, sagte Solmaz Adeli vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt, der Projektleiter des jüngsten Vorbeiflugs, in einer Erklärung. „Zu den getesteten Materialien gehören gesteinsbildende Mineralien, um zu simulieren, wie die Oberfläche des Merkur beschaffen sein könnte.“
Der jüngste Vorbeiflug, die erste Gelegenheit für MERTIS, zu glänzen, hat einen Teil der nördlichen Hemisphäre des Merkurs eingefangen, darunter einen Teil einer weiten vulkanischen Ebene und einen Teil des Caloris-Beckens: eine felsige Ebene innerhalb eines großen Einschlagskraters, der bei jedem zweiten Umlauf direkt unter der Sonne vorbeizieht, während Merkur unserem Stern am nächsten ist. Diese Bilder enthalten auch einen eindrucksvollen Blick auf den Bashō-Krater, einen Einschlagskrater, der zuvor von den Raumsonden Mariner 10 (1974-1975) und Messenger (2011-2015) fotografiert wurde.
„Der Moment, als wir zum ersten Mal die MERTIS-Vorbeiflugdaten betrachteten und sofort Einschlagskrater erkennen konnten, war atemberaubend“, sagte Adeli. „In diesem Datensatz gibt es noch so viel zu entdecken – Oberflächenmerkmale, die noch nie zuvor auf diese Weise beobachtet wurden, warten auf uns.“
Aus einer Entfernung von mehr als 37.600 Kilometern konnte MERTIS die Oberfläche des Merkurs mit einer relativ geringen Auflösung von 26 bis 30 Kilometern abbilden – genug, um dem Wissenschaftsteam einen groben Überblick zu verschaffen, aber nicht viele Details über die geologische Geschichte des Planeten. Sobald sich BepiColombo in der Umlaufbahn befindet, wird MERTIS die gesamte Oberfläche mit einer Auflösung von 500 Metern abbilden.
