Merkur wirkte unter den Gesteinsplaneten schon immer wie ein Ausreißer
Merkur gehört zwar zur gleichen groben Familie wie Erde, Venus und Mars, ist chemisch jedoch deutlich anders. Planetare Missionen haben gezeigt, dass seine Kruste reich an Schwefel und Magnesium ist, an der Oberfläche wenig Eisen enthält und insgesamt viel stärker chemisch reduziert ist als andere Gesteinswelten im Sonnensystem. Dieser reduzierte Zustand bedeutet, dass Merkurs Materialien eher von Sulfiden, Karbiden und Siliziden dominiert werden als von den Oxiden, die auf der Erde häufig sind.
Diese Unterschiede machen Merkur schwer zu interpretieren. Wissenschaftler verfügen nicht über Gesteine, die direkt vom Planeten gesammelt wurden, und Modelle, die sich an der magmatischen Geschichte der Erde orientieren, passen schlecht zu einer Welt, die unter ganz anderen chemischen Bedingungen entstanden ist. Ein Team der Rice University hat dieses Problem nun auf praktische Weise umgangen, indem es sich einem seltenen Meteoriten zuwandte, dessen Zusammensetzung ungewöhnlich nahe an derjenigen von Merkur zu liegen scheint.
Bei dem Meteoriten handelt es sich um Indarch, einen EH4-Enstatit-Chondriten, der 1891 in Aserbaidschan niedergegangen ist. Nach Angaben der Forscher macht seine stark reduzierte Chemie ihn zu einem überzeugenden Proxy für Materialien, die beim Aufbau von Merkur geholfen haben könnten. Auf dieser Grundlage erstellte das Team im Labor Zusammensetzungen auf Basis von Indarch und unterzog sie Hochtemperatur-Experimenten, die die Bildung von Merkur-ähnlichem Gestein nachbilden sollten.
Warum Indarch wichtig ist
Indarch ist selbst für Meteoritenverhältnisse ungewöhnlich. Enstatit-Chondrite sind selten und gelten als Produkte einer Entstehung nahe der Sonne in der frühen solaren Nebelwolke. Sie enthalten einen hohen Eisengehalt und ungewöhnliche schwefelreiche Verbindungen. Das macht sie besonders nützlich, wenn man über eine Welt wie Merkur nachdenkt, die sich in einer heißeren und chemisch stärker reduzierenden Umgebung als die Erde gebildet hat.
Die Überlegung des Rice-Teams ist einfach: Wenn sich Merkurs Gesteine im Labor nicht direkt untersuchen lassen, kann ein Meteoritenmaterial mit sehr ähnlicher Chemie einen kontrollierten Ausgangspunkt liefern. Das macht Indarch nicht zu einer wörtlichen Probe von Merkur. Es macht ihn zu einem plausiblen Analogon, das sich schmelzen, unter Druck setzen und durch Mineralumwandlungen verfolgen lässt, wie es allein mit Raumsondenbeobachtungen nicht möglich wäre.
Das ist wichtig, weil Oberflächenmessungen von Missionen zwar zeigen können, welche Elemente vorhanden sind, aber weniger direkt darüber Auskunft geben, wie sich diese Materialien im Inneren des Planeten entwickelt haben. Experimentelle Petrologie kann diese Lücke schließen, indem sie zeigt, welche Arten von Schmelzen und Mineralen unter Merkur-ähnlichen Bedingungen entstehen sollten.
