Merkur

Merkur ist der sonnennächste, kleinste und schnellste Planet in unserem Sonnensystem. Seine Bahn ist stark elliptisch und die Rotationsachse steht nahezu senkrecht auf der Bahnebene. Aufgrund seiner Größe und seiner chemischen Zusammensetzung zählt Merkur zu den erdähnlichen (terrestrischen) Planeten.

Wegen des Umfangs der Informationen auf dieser Seite im Folgenden eine Übersicht über die Abschnitte:

•  Merkur in Zahlen

•  Umlauf und Rotation

•  Oberfläche

•  innerer Aufbau

•  Atmosphäre

•  Monde

•  Beobachtung

•  Namenspatron

Merkur in Zahlen

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Umlauf und Rotation

Merkur hat, bezogen auf die Planeten unseres Sonnensystems, die Bahn mit der größten numerischen Exzentrizität. Im Aphel ist Merkur 0,467 AE (69,8 Millionen Kilometer) von der Sonne entfernt, im Perihel dagegen nur 0,307 AE (46,0 Millionen Kilometer). Die Rotationsachse des Merkur ist nur 7° gegen die Bahnebene geneigt, das heißt Merkur steht nahezu senkrecht auf seiner Bahnebene. Aus diesem Grunde, und wegen der fehlenden Atmosphäre, können die Jahreszeiten auf dem Merkur nicht, wie auf der Erde, durch unterschiedlich steilen Einfall der solaren Strahlung entstehen. Durch die hohe Exzentrizität der Bahn ist die Intensität der solaren Strahlung im Perihel 2,3mal so stark wie im Aphel, was zur Entstehung von Jahreszeiten auf Merkur führt.

Auf Grund der stark elliptischen Bahn kann der Winkel der größten Elongation zwischen 20° und 28° variieren. Wenn Merkur zum Zeitpunkt der größten Elongation im Perihel, das heißt im sonnennächsten Punkt seiner Bahn, steht, dann beträgt der Winkel der größten Elongation 20°. Steht Merkur zum Zeitpunkt der größten Elongation im Aphel, das heißt an dem Punkt seiner Bahn, der am weitesten von der Sonne entfernt ist, dann beträgt die größte Elongation 28°.

Giovanni Schiaparelli nahm 1889 an, dass Merkur eine gebundene Rotation habe und der Erde immer die gleiche Seite zuwende. Dies wurde jedoch 1965 durch Radarbeobachtungen widerlegt, die ergaben, dass Merkur eine siderische Rotationsperiode von 58 d 15 h 36 min hat. Für einen siderischen Umlauf benötigt Merkur 87,97 Tage. Merkur zeigt also eine gebrochen gebundene Rotation. Siderische Rotationsperiode und siderische Umlaufzeit stehen in diesem Falle in einem Verhältnis von 2:3. Anders ausgedrückt dreht Merkur sich während zweier siderischer Umläufe dreimal um seine Achse. Da die Rotationsrichtung des Merkur der Richtung des Umlaufs um die Sonne entspricht ergibt sich aus der Überlagerung von siderischer Rotation und siderischer Umlaufzeit, dass ein Sonnentag auf Merkur eine Länge von zwei Merkurjahren hat.

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Oberfläche

Da Merkur keine Atmosphäre hat herrschen auf seiner Oberfläche extreme Temperaturen. Auf seiner Tagseite können Temperaturen von rund +250° C auftreten, wenn Merkur im Aphel, also an seinem sonnenfernsten Punkt steht. Wenn Merkur im Perihel, also an seinem sonnennächsten Punkt, steht, können die Temperaturen auf der Tagseite bis zu +430° C betragen. Auf der Nachtseite kann eine Temperatur von rund -180° C erreicht werden. Diese Temperaturschwankungen sind die größten, die auf einem Planeten unseres Sonnensystems auftreten.

Merkur wurde bisher nur von den beiden Raumsonden Mariner 10 und Messenger besucht. Bei zusammen fünf Vorbeiflügen konnten rund 95 % der Merkuroberfläche kartiert werden. Die Merkuroberfläche ist, wie die Oberfläche unseres Erdmondes, von Kratern übersät, wobei es sich in beiden Fällen um Einschlagkrater handelt.

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innerer Aufbau

Merkur ist, wie Venus, Erde und Mars, ein Gesteinsplanet. Seine mittlere Dichte ist mit 5,427 g/cm³ nur geringfügig kleiner als die der Erde. Merkur hat einen sehr großen Eisen-Nickel-Kern, der ca. 70 % seiner Masse ausmacht und der einen Durchmesser von 3600 km, das sind drei Viertel des Plantendurchmessers, hat. An den Kern schließen sich der Mantel mit einem Durchmesser von 600 km und die Kruste mit einem Durchmesser von 10 km an.

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Atmosphäre

Auf Grund seiner geringen Größe und seiner geringen Masse reicht die Anziehungskraft des Merkur nicht aus um eine Atmosphäre dauerhaft zu halten. Atmosphärische Gase würden recht schnell in den Weltraum entweichen. Die Sonde Mariner 10, die Merkur in den 70er Jahren einen Besuch abstattete, konnte zwar eine dünne Atmosphäre nachweisen, dabei handelt es sich aber entweder um Gas aus dem Sonnenwind oder um Atome, die bei radioaktiven Zerfällen im Inneren des Planten entstanden sind. Die Gesamtmasse der Merkuratmosphäre beträgt nur ca. 1000 kg, und der Druck der Atmosphäre am Boden beträgt und etwa 10^-15 Bar. Die Merkuratmosphäre ist damit dünner als ein labortechnisch erreichbares Hochvakuum.

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Monde

Merkur hat keine Monde. Hierin besteht eine Gemeinsamkeit mit Venus, dem Zweiten der inneren Planeten. Die Erde und die äußeren Planeten haben ausnahmslos einen oder mehrere Monde.

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Beobachtung

Merkur ist nicht leicht zu beobachten, da er sein maximaler Winkelabstand zur Sonne, aufgrund der stark elliptischen Bahn, nur 28° beträgt. Neben der Elongation spielen auch die Jahreszeiten und die Neigung der Merkurbahn gegen die Ekliptik eine Rolle für die Sichtbarkeit des sonnennächsten Planeten. Meist steht Merkur am Taghimmel, und wenn er sich in der Morgen- oder Abenddämmerung über dem Horizont steht, dann erhebt er sich auch nur selten aus dem Dunst, der die Beobachtung in Horizontnähe oft erschwert oder sogar unmöglich macht.

Beobachtung am Abend- und Morgenhimmel

Am Abend- oder Morgenhimmel ist Merkur mit bloßem Auge als orangenes Objekt von 1 mag bis etwa -1,9 mag zu erkennen. Da Merkur, wenn man ihn in der Morgen- oder Abenddämmerung beobachtet, immer in Horizontnähe steht wird die Beobachtung durch Turbulenzen in der Erdatmosphäre, Lichtbrechung und Absorption gestört. Der sonnennächste Planet erscheint im Teleskop deshalb meist als verwaschenes, halbmondähnliches Scheibchen. Auch mit großen Teleskopen ist es schwer Einzelheiten auf seiner Oberfläche zu erkennen.

Wer Merkur in der Dämmerung beobachten will, der findet die Zeitpunkte der Morgen- und Abendsichtbarkeit in einem astronomischen Jahrbuch oder in einer entsprechenden Software. Am besten beobachtet man Merkur bei Abendsichtbarkeit möglichst früh bzw. bei Morgensichtbarkeit möglichst spät, da Merkur dann relativ hoch über dem Horizont steht.

Beobachtung am Taghimmel

Mit Hilfe eines Fernrohrs ab 6 cm Objektivöffnung ist es möglich Merkur am Taghimmel zu beobachten. Der Vorteil der Beobachtung am Tage ist, dass Merkur höher am Himmel steht und die Störungen durch die Erdatmosphäre nicht so stark zum Tragen kommen we bei Beobachtung in Horizontnähe. Mit bloßem Auge kann Merkur am Taghimmel nur während einer totalen Sonnenfinsternis beobachtet werden.

Da man, um Merkur am Tage mit dem Teleskop beobachten zu können, den Sonnenfilter vom Fernrohr nehmen muss und Merkur, wie bereits mehrfach erwähnt immer in der Nähe der Sonne steht, ist eine solche Beobachtung nicht ganz ungefährlich. Man muss bei einer solchen Beobachtung sicherstellen, dass kein Sonnenlicht in das Beobachtungsinstrument fällt, da es bei Visueller Beobachtung sonst zu Schäden an der Netzhaut kommen kann. Um Merkur am Taghimmel auffinden zu können benötigt man ein Fernrohr mit Teilkreisen oder eine Go-To-Montierung. In ersterem Falle wird mit Hilfe eines astronomischen Jahrbuchs oder einer entsprechenden Software die Differenz zwischen Rektaszension und Deklination von Sonne und Merkur ermittelt. Dann stellt man im Fernrohr die Sonne ein und dreht das Fernrohr um den entsprechen Betrag um beide Achsen. Bei einer Go-To-Montierung wird diese Aufgabe von der Elektronik der Steuerung erledigt. Merkur zeigt sich in einem Fernrohr ab 6 cm Öffnung als kleines gelbes Scheibchen.

Merkurdurchgänge

Alle 13 Jahre wiederholen sich, aufgrund der Bahneigenschaften von Merkur und Erde, ähnliche Merkursichtbarkeiten. In der Regel finden innerhalb dieses Zeitraums zwei Merkurdurchgänge statt. Da die Merkurbahn um 7° gegen die Ekliptik geneigt ist läuft Merkur meist oberhalb oder unterhalb der Sonne vorbei. Wenn Merkur aber zum Zeitpunkt seiner unteren Konjunktion nahe einem seiner Bahnkonten (Schnittpunkte der Merkurbahn mit der Ekliptik) steht, dann sehen wir ihn als kreisrundes, schwarzes Scheibchen vor der Sonne vorbei wandern. Ein solches Ereignis kann bis zu acht Stunden dauern. Der letzte Merkurdurchgang war in Europa am 7. Mai 2003 zu beobachten. Aufgrund der Bahngeometrie kann ein solches Ereignis nur zwischen dem 6. und 11. Mai und zwischen dem 6. und 15. November stattfinden, da die beiden Bahnknoten am 9. Mai bzw. am 11. November, von der Erde aus betrachtet, vor der Sonne stehen.

Die folgende Tabelle zeigt die Termine für Merkurdurchgänge bis 2039 und deren Sichtbarkeit in Mitteleuropa. Die genauen Zeiten für einen bestimmten Standort einem astronomischen Jahrbuch oder einer entsprechenden Software zu entnehmen.

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Namenspatron

Im antiken Griechenland wurde der nur in der Dämmerung zu beobachtende Merkur mit Hermes assoziiert. Hermes ist in der griechischen Mythologie nicht nur der Götterbote sondern auch Schutzpatron der Händler, Wegelagerer und Diebe. In der römischen Mythologie entspracht Hermes dem Mercurius, dessen Name sich von dem lateinischen Wort mercari (dt. Handel treiben) ableitet. Mercurius bzw. Hermes musste der Sage nach rastlos umhereilen um seine Aufgaben zu erfüllen. Deshalb wurde der schnellste der acht Planeten unseres Sonnensystems nach Mercurius benannt.

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Erstellt am 10. April 2010 von  Martina Haupt