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Merkur – Der Sonne ganz nah

18.05.2020

Von Mitte Mai bis Mitte Juni bietet sich zum zweiten und letzten Mal in diesem Jahr die Chance, Merkur am Abendhimmel zu beobachten.

Mit freiem Auge ist das zwar möglich, aber schwierig, da Merkur nicht sehr hoch über den Horizont steigt und kurz nach der Sonne wieder untergeht. Ein Feldstecher oder ein kleines Fernrohr erleichtern das Aufspüren in der Abenddämmerung in west-nordwestlicher Richtung. Warum aber ist Merkur viel seltener zu sehen als die anderen Planeten und weshalb ist er so schwierig zu finden?
Merkur in der Dämmerung. Credits: Von Kreuzschnabel, CC BY-SA 3.0

Der sonnennächste Planet

Die Antwort lautet: Weil er der Sonne sehr nahe ist. Merkur umkreist unseren Stern in durchschnittlich 58 Millionen Kilometer Entfernung. Das entspricht etwas mehr als einem Drittel des Abstands Sonne-Erde. Er befindet sich also immer in unmittelbarer Nähe zur Sonne und steht somit hauptsächlich tagsüber am Himmel. Dieser ist dann allerdings zu hell um Merkur zu erkennen. Beobachten können wir den innersten Planeten unseres Sonnensystems nur, wenn er von uns aus gesehen seine weiteste Entfernung von der Sonne erreicht hat, denn erst dann geht er kurz nach ihr unter oder kurz vor ihr auf. Allerdings ist es nicht so einfach, Merkur in der Dämmerung zu finden. Er ist nur tief am Himmel zu sehen und in Horizontnähe sind die Beobachtungsbedingungen oft durch Dunst und Lichtverschmutzung schlecht. Für Merkur empfiehlt sich also auf jeden Fall ein Feldstecher oder ein Fernrohr.

Der kleinste Planet

Merkur erreicht auch nicht die Helligkeit der anderen Planeten, die man mit freiem Auge sehen kann, obwohl er der Sonne am nächsten ist. Das liegt einerseits daran, dass die Oberfläche von Merkur weniger Sonnenlicht reflektiert als z.B. die Venus, aber auch an seiner Größe: Er ist der kleinste Planet unseres Sonnensystems. Sein Durchmesser beträgt 4879,4 Kilometer und somit nur etwas mehr als ein Drittel des Erddurchmessers. Merkur ist wie die Erde, die Venus und der Mars ein Gesteinsplanet. Seine Besonderheit ist allerdings, dass er eine sehr hohe Dichte aufweist, das heißt Merkur ist für seine Größe außerordentlich massereich. Das wird auf seinen sehr großen Kern bestehend aus Nickel und Eisen zurückgeführt, dessen Durchmesser auf bis zu drei Viertel des Planetendurchmessers geschätzt wird.
Die Oberfläche von Merkur ähnelt der unseres Mondes und ist übersät mit Kratern. Die fehlende Atmosphäre hat – ähnlich wie beim Erdmond – zur Folge, dass jeder noch so kleine Meteorit auf der Oberfläche einschlagen kann und nicht wie auf der Erde in der Lufthülle verglüht. Eine Atmosphäre kann sich aufgrund der geringen Anziehungskraft und der intensiven Sonneneinstrahlung nicht bilden. Dadurch kommt es auf Merkur auch nicht zu einem Ausgleich der Temperatur zwischen Tag- und Nachtseite und so werden Extremwerte von 250 bis 450°C untertags und unter -170°C in der Nacht erreicht. Einen Mond besitzt Merkur aufgrund der Nähe zur Sonne nicht.
Merkur aufgenommen von der Raumsonde Messenger. Credits: NASA/John Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington

Komplizierte Drehung

Die Frage, wie lange ein Tag auf Merkur dauert, ist gar nicht so leicht zu beantworten. Die Rotation von Merkur um seine eigene Achse, sozusagen die Tagesdrehung, ist in einem fixen Verhältnis an seine Umlaufzeit um die Sonne gebunden. Dafür benötigt er 88 Erdtage. Während zweier Umläufe um die Sonne dreht sich Merkur drei Mal um seine eigene Achse. Das führt dazu, dass zwischen zwei Sonnenaufgängen fast 176 Erdtage vergehen. Ein Merkurtag dauert also zwei Merkurjahre lang. Das hat auch zur Folge, dass die Sonne nicht immer in derselben Himmelsrichtung auf- und untergeht, sondern abwechselnd in den gegenüberliegenden Richtungen.
Die Erde aufgenommen von BepiColombo beim letzten Vorbeiflug. Credits: ESA/BepiColombo/MTM, CC BY-SA 3.0 IGO

Merkur im Visier

Die Beobachtung von Merkur ist nicht nur für Hobby-Astronom*innen herausfordernd, sondern auch für Wissenschaftler*innen. Flugbahnen von Raumsonden sind wegen der starken Anziehungskraft der Sonne für Merkurmissionen wesentlich komplizierter als für andere Planeten. Die NASA schaffte in den 70iger Jahren mit Mariner 10 drei nahe Vorbeiflüge an Merkur und lieferte die ersten detaillierten Aufnahmen. Allerdings konnten dabei nur ca. 45% der Oberfläche festgehalten werden. Erst 2011 gelang es nach über sechs Jahren Reisezeit mit Messenger eine Sonde in die Umlaufbahn des Merkurs zu bringen. Bis 2015 wurde der Planet mit zahlreichen Instrumenten untersucht und seine Oberfläche nahezu vollständig kartographiert. Im Oktober 2018 startete die Sonde BepiColombo der ESA und der Japanischen Weltraumagentur JAXA, die 2025 bei Merkur ankommen soll. Damit die Sonde mit der richtigen Geschwindigkeit in die Merkur-Umlaufbahn einschwenken kann, wird sie während ihrer Reise neun sogenannte Flyby-Manöver absolvieren, also dicht an anderen Planeten vorbeifliegen. Am 10. April näherte sich BepiColombo das letzte Mal der Erde.
Der kleinste und innerste Planet unseres Sonnensystems hat also einiges Interessantes zu bieten. Und auch wenn man bei Beobachtungen von der Erde aus keine Details auf der Oberfläche erkennt, sollte man sich die Gelegenheit, Merkur mit eigenen Augen gesehen zu haben, nicht entgehen lassen.