Pressenotiz 10/2006 - 21. Dezember 2006

Merkurs Magnetfeld erklärt?

Wie die Erde haben die meisten anderen Planeten Magnetfelder, jedoch mit unterschiedlicher Stärke oder Struktur. Sie schirmen den Planeten von den energiereichen Partikeln des Sonnenwindes ab. Die Entstehung des Magnetfeldes wird durch einen Dynamo erklärt, der von Konvektionsströmungen im elektrisch leitenden flüssigen Kern des Planeten angetrieben wird. Auf der Dynamotheorie basierende Computermodelle können die Eigenschaften des irdischen Magnetfeldes gut erklären. Kopfzerbrechen bereitet, dass das Magnetfeld des sonnennächsten Planeten Merkur nur 1% der Stärke des Erdmagnetfeldes hat - nach der Theorie würde man 30% erwarten.

Ulrich Christensen vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung in Katlenburg-Lindau schlägt ein neues Modell vor, bei dem im äußeren Teil von Merkurs flüssigem Eisenkern keine Konvektion stattfindet und ein Dynamo nur tief im Inneren arbeitet. Computersimulationen zeigen, dass dort ein starkes aber zeitlich schwankendes Magnetfeld erzeugt wird. Wie beim Skin-Effekt in der Hochfrequenztechnik, bei dem schnell wechselnde elektrische Ströme und Magnetfelder kaum in das Innere eines Drahtes eindringen können, gelangt nur ein Bruchteil des Dynamofeldes durch den ruhenden Teil des Eisenkerns nach außen.

Abbildung: Maßstäblicher Vergleich von Erde und Merkur mit den Proportionen von Eisenkern und Silikatmantel. Die Größe des festen inneren Kerns ist beim Merkur sehr unsicher. Würde das außerhalb der Planeten gemessene Dipolfeld durch (fiktive) Stabmagneten im Inneren erzeugt, so wäre deren Größenverhältnis so wie hier dargestellt ist. (Bild: MPS)

Die MESSENGER-Raumsonde der NASA, die auf dem Weg zum Merkur ist, sowie die für das nächste Jahrzehnt geplante Bepi Colombo Mission der ESA werden die Modellvorhersagen über Merkurs Magnetfeld überprüfen. Sollten sie sich bestätigen, dann dürften letzte Zweifel an der allgemeinen Gültigkeit der Dynamotheorie zur Erzeugung planetarer Magnetfelder ausgeräumt sein.

Referenz

Christensen, U.R., A deep dynamo generating Mercury’s magnetic field. Nature, Vol. 444, 1056-1068 (21.12.2006).

Weitere Informationen

Ausführlicher Artikel als PDF
Zeitungs-Artikel Göttinger Tageblatt vom 22.12.2006 als PDF

Prof. Ulrich Christensen
Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung
Max-Planck-Strasse 2
37191 Katlenburg-Lindau
Tel.: 05556-979-542
Fax: 05556-979-219
Email: christensen@mps.mpg.de