Welt der Wissenschaft: Planetenforschung: Aufbruch zum Merkur

Merkur ist bisher weniger gut erforscht als andere Planeten unseres Sonnensystems. Ein Grund ist die Nähe zu unserem Tagesgestirn, die komplexe Vorkehrungen für den Flug und die Messphase einer Raummission erfordert. Eine europäisch-japanische Doppelsonde soll dem Planeten nun die letzten Geheimnisse entreißen.

Harald Krüger, Norbert Krupp, Markus Fränz

Merkur, benannt nach dem Götterboten der griechisch-römischen Mythologie, ist der innerste Planet unseres Sonnensystems. Von der Erde aus gesehen steht er immer an einem aufgehellten Himmel und lässt sich nur schwer mit Teleskopen beobachten. Lange Zeit waren deshalb nur vage Details auf seiner Oberfläche bekannt. Seit dem Beginn des Raumfahrtzeitalters lieferten die Untersuchungen von zwei Raumsonden eine Vielzahl an neuen Erkenntnissen über den sonnennächsten und kleinsten Planeten.

Im Jahr 1974 erreichte die US-Raumsonde Mariner 10 als erste den Merkur und kartierte bei drei Vorbeiflügen etwa 45 Prozent seiner Oberfläche. Die zur Erde übertragenen Bilder enthüllten einen mit Einschlagkratern übersäten Himmelskörper, der dem Mond auf den ersten Blick zum Verwechseln ähnelt. Danach dauerte es mehr als 35 Jahre, bis Merkur wieder Besuch bekam: Die Raumsonde Messenger schwenkte im Jahr 2011 in eine Umlaufbahn um den Planeten ein und untersuchte ihn insgesamt vier Jahre lang.

Im Oktober soll nun die europäisch-japanische Doppelmission BepiColombo zum Merkur aufbrechen …

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Harald Krüger, Norbert Krupp, Markus Fränz

Harald Krüger arbeitet am Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung in Göttingen. Seine wissenschaftlichen Hauptarbeitsgebiete sind die Erforschung von kosmischem Staub und von Kometen. Harald Krüger lehrt als Privatdozent an der Universität Göttingen.

Norbert Krupp ist Wissenschaftler in der Abteilung Planeten und Kometen am Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung. Sein Arbeitsgebiet ist die Erforschung der planetaren Magnetosphären unseres Sonnensystems, sowie die Wechselwirkung von planetaren Plasmen mit der Planetenatmosphäre, Monden und Ringen.

Markus Fränz untersucht am Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung die Wechselwirkungen zwischen der Sonne und planetaren Atmosphären und Oberflächen durch die Konstruktion und Auswertung von Weltraumexperimenten.

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Sterne und Weltraum – Raumzeit: Experimente zur Quantennatur

Die Relativitätstheorie Albert Einsteins ist das Meisterwerk zur Beschreibung der Schwerkraft. Seit Jahrzehnten steht aber die Frage im Raum, ob die Gravitation auf submikroskopischen Längenskalen modifiziert werden muss. Gibt es quantenhafte Austauschteilchen, die Gravitonen? In unserem Titelbeitrag stellen wir Überlegungen vor, wie man experimentell eine Quantennatur der Raumzeit testen könnte. Im zweiten Teil unseres Artikels zur Urknalltheorie beleuchten wir alternative Ansätze zur Dunklen Energie: das Local-Void- und das Timescape-Modell. Außerdem: Teil zwei unserer Praxistipps für die Astrofotografie mit dem Smartphone – Mond und Planeten im Fokus, die Ordnung im Chaos des Dreikörperproblems und woher stammen erdnahe Asteroiden?

Spektrum der Wissenschaft – Dunkle Kometen: Geisterfahrer im Sonnensystem

Eine kleine Gruppe von Himmelsobjekten sorgt für Rätselraten unter Fachleuten: Obwohl die Brocken keinen Schweif aus Gas und Staub aufweisen, bewegen sie sich wie Kometen. Was treibt diese Dunklen Kometen an? Könnten sie sogar Hinweise auf den Ursprung des Wassers auf der Erde liefern? Weitere Themen in dieser Ausgabe: Die Ökologin Katja Tielbörger und der Molekularbiologe Detlef Weigel diskutieren darüber, wie ein Kompromiss zur Neuregelung der Grünen Gentechnik aussehen könnte. Sie sind sich einig: Man muss das gesamte System betrachten. Angesichts des Internationalen Jahres der Quantenphysik gehen wir der Frage nach, warum selbst Physiker die Quantenmechanik nicht verstehen – und was ihre Formeln über die Wirklichkeit aussagen. Außerdem stellen wir Ihnen vor, was Mikrofossilien über die Zeitgenossen der Dinosaurier verraten, und wir präsentieren Ihnen die Farbenpracht des altägyptischen Tempels von Esna. Fünf Jahre arbeiteten Restauratoren an der Rekonstruktion. Das Ergebnis ist spektakulär.

Sterne und Weltraum – Urknall: Der Anfang von allem?

Der Urknall gilt als Ursprung unseres Universums – Dunkle Materie und Dunkle Energie bestimmen die kosmische Dynamik, bleiben aber rätselhafte Platzhalter. Immer mehr Forschende zweifeln am Standardmodell und fordern neue Erklärungen. Wir zeigen Ihnen im ersten Teil des zweiteiligen Beitrags Befunde, die das kosmologische Standardmodell stützen. Um die Erde wird es eng – unser Artikel über Weltraumschrott informiert über die rasant wachsende Zahl an Objekten im erdnahen Raum. Sie führen immer häufiger dazu, dass Raumfahrzeuge ausweichen müssen. Lässt sich das noch handhaben, oder werden bestimmte Umlaufbahnen für die Raumfahrt zukünftig unbrauchbar? Darüber hinaus: Praxistipps für die Astrofotografie mit dem Smartphone, Details zum größten Sonnensturm der letzten 15 000 Jahre, den ältesten Festkörpern in unserem Sonnensystem und der ersten chinesischen Mission zur Beprobung eines Asteroiden.

Literaturhinweise
Links im Netz

Benkhoff, J. et al.: BepiColombo – Comprehensive Exploration of Mercury: Mission Overview and Science Goals. In: Planetary and Space Science 58, S. 2 – 20, 2010

Murchie, S. L. et al.: Mercury, in »Encyclopedia of the Solar System«, Hrg.: Spohn, T. et al., 3. Auflage, S. 283 – 304, 2014

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