AstroGeo Podcast: Mysteriöser Merkur – der kleinste Planet wirft große Fragen auf
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Am 18. November 1915 hält Albert Einstein einen Vortrag vor der ehrwürdigen Preußischen Akademie der Wissenschaften in Berlin. Dort stellt er seine Allgemeine Relativitätstheorie vor, die ihn schon bald weltberühmt machen wird. Viele seiner Fachkollegen überzeugt er mit einem Kniff: Es ist eine Rechnung, die den inneren Planeten Merkur betrifft. Denn die neue Theorie kann ein wissenschaftliches Problem lösen, das die Astronomen über 50 Jahre lang beschäftigt hatte: Die Umlaufbahn des Merkur stimmt nicht völlig mit den Vorhersagen von Newtons Gravitationsgesetz überein. Erst Einsteins neue Theorie kann helfen.
Karl erzählt in dieser Folge des AstroGeo Podcast vom innersten Planeten des Sonnensystems, dem Merkur. Er ist zwar nur selten am Himmel zu sehen, war aber vermutlich schon lange vor der Antike bekannt. Die alten Griechen nennen ihn Apollon oder Hermes, je nachdem, ob er am Morgen- oder Abendhimmel erscheint. Die Römer benennen Hermes in Mercurius um und verleihen damit dem Planeten seinen bis heute gültigen Namen.
Bis weit in die Moderne bleibt Merkur schwer zu erforschen. Seine Nähe zur Sonne verhindert gestochen scharfe astronomische Aufnahmen, die Planetenscheibe verschwimmt im Dunst des Dämmerungshimmels. Allein die Dauer einer Eigendrehung – also die Tageslänge – wird erst 1965 mit dem damals größten Radioteleskop Arecibo ermittelt: Ein Tag auf dem Merkur ist demnach rund 54 Erdtage lang.
Die erste Raumsonde Mariner 10 bringt ab 1973 noch mehr Merkwürdiges zu Tage: Der kleine Merkur hat eine immense Dichte, so dass sein Schwerefeld ähnlich stark ist wie das des viel größeren Planeten Mars. Dazu besitzt er wie die Erde ein Dipol-Magnetfeld, was auf einen inneren Dynamo hindeutet. Erst 2008 erreicht eine zweite Raumsonde den Merkur und schwenkt drei Jahre später in seine Umlaufbahn ein. Diese NASA-Mission namens Messenger liefert zwar viele wertvolle Daten, vertieft aber die Rätsel um den kleinen Planeten nur noch weiter.
Bis heute bleiben viele Fragen offen: Warum unterscheidet sich der Merkur so sehr von den anderen felsigen Planeten im Sonnensystem, was seine Dichte, die chemische Zusammensetzung oder das Magnetfeld betrifft? Um was handelt es sich bei den tiefen Löchern, die bis heute in seiner Oberfläche entstehen und die erst auf den Aufnahmen von Messenger entdeckt wurden? Wie entstand dieser merkwürdige Planet eigentlich – und was können wir aus diesen Prozessen über weit entfernte Exoplaneten lernen? Eine neue Mission von Europas Raumfahrtagentur und der Japans könnte diese Fragen schon bald lösen: Noch in diesem Jahr soll diese Mission namens BepiColombo beim Merkur ankommen.
Mehr bei AstroGeo
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- Folge 92: Vulkan-Wunderwelt – wieso brodelt Jupiters Mond Io?
Weiterführende Links
- WP: Merkur
- WP: Periheldrehung
- WP: Guiseppe „Bepi” Colombo
- WP: Mariner 10
- WP: Arecibo-Observatorium
- WP: Messenger
- WP: Hollows (englisch)
- WP: BepiColombo
Quellen
- Fachbuch: Sean C. Solom et al.: Mercury, The View after MESSENGER, Cambridge University Press (2018)
- Fachartikel: Janssen & Renn: Einstein and the Perihelion Motion of Mercury, arXiv Preprint (2021)
- Buch: Johannes Riem: Illustrierte Himmelskunde: eine populäre Astronomie nach dem heutigen Stande der Wissenschaft, Peter J. Oestergaard GmbH (1912)
Episodenbild: CC BY-SA 3.0 IGO ESA/BepiColombo/MTM
Hinweis für die Diskussion
Es werden nur Beiträge freigeschaltet, die sich mit dem Inhalt dieser Folge beschäftigen.
Karl Urban schrieb (04. Okt. 2026):
> […] ein wissenschaftliches Problem […], das die Astronomen [ des Jahres 1915 ] über 50 Jahre lang beschäftigt hatte: Die Umlaufbahn des Merkur stimmt nicht völlig mit den Vorhersagen von Newtons Gravitationsgesetz überein.
„Vorhersagen von Newtons Gravitationsgesetz“ ??
Das damalige Problem war eher:
Die (mit Messmethoden der Newtonschen Physik, sofern diese überhaupt nachvollziehbar sein mögen, bestimmte) Umlaufbahn des Merkur stimmt nicht genau mit den Vorhersagen des damaligen/Newtonschen (Standard-)Modells der Verteilung bzw. Bewegung von Masse im Sonnensystem überein; das seinerseits mit Messmethoden der Newtonschen Physik (sofern diese überhaupt nachvollziehbar sein mögen) aus Bestimmungen von Umlaufbahnen etlicher Planeten und Monde ermittelt wurde.
> Erst Einsteins neue Theorie [ seine Allgemeine Relativitätstheorie ] kann helfen.
Was insbesondere dadurch ermöglich war, dass die ART nachvollziehbare Begriffe und Messmethoden definiert, die nämlich ausdrücklich auf Bestimmung von Koinzidenzen hinauslaufen (sollen); und die sich damit von den Begriffen bzw. Messmethoden der Newtonschen Physik also Grund-legend unterscheiden.
> Viele seiner Fachkollegen überzeugt er mit einem Kniff: Es ist eine Rechnung, die den inneren Planeten Merkur betrifft.
Um den besagten „Kniff“ für überzeugend zu halten, hätte man
– „Newtonsche Physik“ an sich für nachvollziehbar halten müssen (ein Vorurteil, dem 1915 wohl noch alle unterlagen, einschl. Einstein selbst),
– das „Newtonsche Standard-Modell des Sonnensystems“ (insbesondere hinsichtlich Bestimmung von „Masse“-Verhältnissen) für eine brauchbare Näherung des „allgemein-relativistischen Standard-Modell des Sonnensystems“ (genau das hat Einstein offenbar angestrebt und auch erreicht; insbesondere durch passende Setzung des Parameters „einsteinsche Gravitationskonstante \(\kappa\)“), und nicht zuletzt
– den Drehimpuls der Sonne von vornherein für vernachlässigbar (was Lense und Thirring um 1918 herum aufgefallen sein mag).
Danke. Ich verstehe den Kommentar allerdings nicht. Geht es um einen Fehler – oder um eine Präzisierung?
Wenn an den „Vorhersagen von Newtons Gravitationsgesetz“ etwas falsch ist, gerne nochmal etwas klarer erklären.
Dass Einsteins Rechnung zu Merkurs Perihelwanderung Zeitgenossen zumindest beeindruckte, ist zum Beispiel im Kommentar von David Hilbert belegt. Der parallel allerdings selbst zur Allgemeinen Relativität gearbeitet hatte.
Karl Urban schrieb (05.10.2026, 15:19 Uhr):
> Wenn an den „Vorhersagen von Newtons Gravitationsgesetz“ etwas falsch ist […]
Die Formulierung aus dem obigen SciLog-Beitrag: …
» Die Umlaufbahn des Merkur stimmt nicht völlig mit den Vorhersagen von Newtons Gravitationsgesetz überein. «
… ist Ausdruck eines Kategorie-Fehlers; denn:
Newtons Gravitationsgesetz ist ein (sehr) allgemeiner, universeller Zusammenhang (nämlich ein Theorem bzw. sogar ein Axiom einer Theorie).
Eine bestimmte konkrete Vorhersage (eines Messwertes) dagegen, insbesondere sofern sie mit bestimmten aus vorherigen Versuchen ermittelten Messwerten (oder mit anderen konkreten Vorhersagen) quantitativ verglichen werden soll und kann, bezieht sich auf einen bestimmten Fall (oder ggf. auf eine hinreichend eng gefasste Auswahl bestimmter Fälle), also auf ein (hinreichend eng gefasstes) Modell;
im gegebenen Kontext insbesondere auf ein (jedes, historische oder aktuellere) Modell des Sonnensystems (einschl. des Planenten Merkur und seiner Umlaufbahn).
Außerdem beruhen diese Modelle bzw. deren Vorhersagen wohl nicht ausschließlich auf „Newtons Gravitationsgesetz“, sondern außerdem sicherlich auf bestimmten Modell-Annahmen („Geschlossenheit des Systems“, „Starre Körper“ bzw. „nahezu Elastische Körper“) und (hier zumindest implizit) auf weiteren Axiomen bzw. Theoremen der „Newtonschen Mechanik“ („Vektor-Additivität aller Teilkräfte“).
> Dass Einsteins Rechnung zu Merkurs Perihelwanderung Zeitgenossen zumindest beeindruckte, ist […] belegt.
Gründe, sich davon nicht blenden zu lassen, habe ich oben bereits aufgelistet.
Dass die RT vielmehr dadurch beeindrucken kann, überhaupt erst messbar zu machen, was sich wie „dreht“ (falls überhaupt), und zwar ganz ohne Newtons oder Machs „Kniffe“ (alias Vorurteile), hat Einstein seinen schon von Oberflächlichkeiten beeindruckten Zeitgenossen jedenfalls nicht unter die Nasen gerieben.