Merkur: ein sonnennaher Planet mit einem so seltsamen Magnetfeld
Merkur, obwohl sehr klein, besitzt ein Magnetfeld, das eine schützende "Blase" um den Planeten bildet: die Magnetosphäre. Dieses Feld ist etwa 100 Mal schwächer als das der Erde, interagiert jedoch intensiv mit den geladenen Teilchen, die von der Sonne, dem Sonnenwind, ausgehen.
BepiColombo, ein Gemeinschaftsprojekt der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) und der Japanischen Weltraumagentur (JAXA), hat zum Ziel, diese Magnetosphäre zu untersuchen und zu erforschen, wie Merkur auf das extreme Weltraumumfeld in Sonnennähe reagiert. Bei dieser Entfernung sind die Wechselwirkungen zwischen dem Sonnenwind und der Magnetosphäre intensiver als an anderen Stellen des Sonnensystems.
Beim Vorbeiflug im Juni 2023 erfassten einige der wissenschaftlichen Instrumente an Bord von BepiColombo wichtige Daten. Das Team von Lina Hadid, das die Instrumente des Mio-Orbiters nutzt, analysierte die Magnetumgebung von Merkur, indem es unter anderem die vorhandenen Teilchen und ihre Energien über eine kurze Zeitspanne von 30 Minuten kartierte.
Das Team beobachtete einige erwartete Strukturen, wie die Grenze, an der der freie Sonnenwind auf die Magnetosphäre trifft. Es wurden jedoch auch überraschendere Entdeckungen gemacht, darunter das Vorhandensein einer Plasma-Schicht in niederen Breiten, die Energien von Teilchen offenbarte, die bisher noch nie auf Merkur beobachtet worden waren.
Darüber hinaus wurden energiereiche Ionen nahe dem Äquator entdeckt, was auf die Existenz eines "Ringstroms" hindeutet. Diese Art von Strom ist um die Erde gut bekannt, aber bei Merkur erschwert die geringe Größe der Magnetosphäre das Verständnis dieses Phänomens. Diese Frage wird voraussichtlich 2026 beantwortet werden, wenn die Sonde voll einsatzbereit ist.
Eine weitere faszinierende Entdeckung betrifft den Nachweis von kalten Ionen auf der Oberfläche von Merkur, wie Sauerstoff, Natrium und Kalium. Diese Teilchen werden wahrscheinlich durch Mikrometeoriten oder den Sonnenwind ausgestoßen und bieten so eine dreidimensionale Sicht auf die Zusammensetzung der Oberfläche des kleinen Planeten.
Diese ersten Beobachtungen verdeutlichen das enorme Potenzial der BepiColombo-Mission, um die komplexen Wechselwirkungen zwischen Merkur und seiner Weltraumumgebung besser zu verstehen. Ab 2026 werden die beiden Orbiter der Mission kontinuierlich Daten liefern, die dazu beitragen werden, die Entwicklung dieser einzigartigen Magnetosphäre und die realzeitlichen Wechselwirkungen besser zu verstehen.
Die BepiColombo-Mission
BepiColombo ist eine gemeinsame Weltraummission der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) und der Japanischen Weltraumagentur (JAXA) zur Erforschung von Merkur, dem sonnennächsten Planeten. Die im Oktober 2018 gestartete Mission zielt darauf ab, die extreme Umgebung und die Zusammensetzung von Merkur zu verstehen, insbesondere sein Magnetfeld und dessen Interaktion mit dem Sonnenwind.
Die Mission nutzt zwei Orbiter: den Mercury Planetary Orbiter (MPO) der ESA und den Mercury Magnetospheric Orbiter (MMO, oder Mio) der JAXA. Diese beiden Sonden werden gemeinsam zu Merkur transportiert und trennen sich 2026, um in den Orbit um den Planeten einzutreten und komplementäre Beobachtungen zu ermöglichen.
BepiColombo soll mehrere Rätsel um Merkur klären, darunter die Entstehung seines Magnetfeldes, die Zusammensetzung seiner Oberfläche und die Wechselwirkungen zwischen der dünnen Atmosphäre des Planeten und den geladenen Teilchen von der Sonne.