21: Die Atmosphäre des Merkur

Anmerkung: Die Größenordnung von Atomen im Vergleich zum Merkur ist in diesem Comic ad absurdum geführt worden. Der Merkur hat einen Durchmesser von über 4700 Kilometern, die Atome befinden sich in der Größenordnung von Millionstel Millimetern.

Hat der Merkur eine Atmosphäre? Sucht man danach im Internet, sieht man viele Seiten, die diese Frage verneinen, aber ebenso viele, auf denen von einer sehr dünnen Atmosphäre die Rede ist. Eigentlich ist das aber einfach eine Frage der Definition. Denn direkt über Merkur befinden sich zwar einige Teilchen, sodass wir eigentlich von einer Atmosphäre sprechen würden, aber die Teilchendichte ist so gering, dass wir auf der Erde von einem Ultrahochvakuum sprechen würden. Ob man das noch Atmosphäre nennt, darüber lässt sich streiten.

Doch wieso gelingt es dem Merkur nicht, eine größere Atmosphäre festzuhalten? Das ist auf mehrere Faktoren zurückzuführen: Zum einen ist der Merkur sehr klein und leicht und hat daher auch nur eine geringe Anziehungskraft. Seine Fluchtgeschwindigkeit, das ist die Geschwindigkeit, die ein Objekt auf dem Merkur braucht, um ihn dauerhaft zu verlassen, ist also sehr niedrig. Zum anderen befindet sich der Merkur sehr nahe an der Sonne und dort ist es extrem heiß. Und was bedeuten hohe Temperaturen auf der Größenordnung kleinster Teilchen? Diese Teilchen bewegen sich wahnsinnig schnell! Wir sprechen von hohen Temperaturen, wenn sich die Atome in unserer Umgebung sehr schnell bewegen. Auf dem Merkur heißt das Folgendes: Es ist sehr heiß, also bewegen sich die Atome, die sich in seiner Atmosphäre, wenn man sie denn so nennen möchte, sehr schnell.

Ich fasse zusammen: Der Merkur hat eine sehr niedrige Fluchtgeschwindigkeit und die Atome, aus denen seine Atmosphäre zusammengesetzt ist, werden auf sehr hohe Geschwindigkeit beschleunigt. Ahnen Sie schon, worauf das hinausläuft? Die Atome erreichen sehr schnell diese Fluchtgeschwindigkeit und verlassen den kleinen Planeten auf Nimmerwiedersehen.

Doch wie kommt diese, wenn auch sehr dünne, Atmosphäre denn dann zustande? Da die Atome ja sehr schnell auf die Fluchtgeschwindigkeit des Merkur beschleunigt werden, muss sich die Atmosphäre ja ständig erneuern. Wie macht sie das?

Um die Frage zu beantworten, schauen wir uns die Atmosphäre am besten einfach etwas genauer an: Sie besteht größtenteils aus Sauerstoff, Natrium, Wasserstoff, Helium und kleinen Mengen an Kalium. Wie der Wasserstoff und das Helium dorthin kommen, ist eigentlich relativ schnell geklärt: Das sind nämlich die Elemente, aus denen die Sonne hauptsächlich besteht (siehe Weltallwissend 01: „Der Tod der Sonne“). Wie alle Sterne schleudert sie auch sehr viel Material ins All und ein Teil davon landet bei Merkur, der ja sehr nahe an der Sonne ist. Man nennt diese Teilchenströme Sonnenwind.

Wenn dieser Sonnenwind nun auf dem Merkur auftrifft, kann es passieren, dass er einen winzigen Teil der Oberfläche aus ihm rausschlägt – und jetzt raten Sie mal, aus welchen Elementen die obersten Schichten der Merkuroberfläche bestehen: Sauerstoff, Natrium und Kalium! Sehr wahrscheinlich erneuert sich die Merkuratmosphäre also ständig durch den Sonnenwind.

Quellen: