BepiColombo na tropie zagadek Merkurego

0

Na jakie pytania dotyczące Merkurego sonda BepiColombo może znaleźć odpowiedzi?

BepiColombo to sonda, której celem jest Merkury – pierwsza planeta Układu Słonecznego. Misja rozpoczęła się 20 października 2018 – wówczas sonda została wyniesiona w przestrzeń kosmiczną za pomocą rakiety Ariane 5. Start nastąpił z kosmodromu Kourou w Gujanie Francuskiej. BepiColombo to trzy pojazdy kosmiczne: moduł transferowy i przyłączone do niego dwa orbitery naukowe, europejski Mercury Planetary Orbiter oraz japoński Mercury Magnetospheric Orbiter. Misja została zaakceptowana w 2009 roku przez Europejską Agencję Kosmiczną (ESA). Duży udział w tej misji ma japońska agencja JAXA.

Merkury jest zagadkowym globem. Do dziś jedynie sonda MESSENGER badała tę planetę z orbity w latach 2011 – 2015 (a wcześniej wykonała oraz trzy przeloty). Wcześniej tylko sonda Mariner wykonała trzy przeloty w pobliżu Merkurego (w 1974 roku). Dlatego też nasza wiedza na temat tej planety – jak również wewnętrznego Układu Słonecznego – jest dość ograniczona.

Naukowcy mają nadzieję, że BepiColombo wskaże, gdzie Merkury mógł powstać. Aktualnie nie jest pewne, że Merkury uformował się tak blisko Słońca – szczególnie, że orbita tej planety jest eliptyczna. Dane z misji MESSENGER – w szczególności obecności dotyczące lotnych związków (np. potas) sugerują, że Merkury powstał znacznie dalej od Słońca. Stosunek ilości potasu do toru jest zbliżony do marsjańskiego, co sugeruje podobne warunki powstania tych dwóch planet.

Drugą zagadką jest obecność wody na Merkurym. Zanim jeszcze sonda MESSENGER dotarła na orbitę Merkurego, naukowcy zastanawiali się, czy w obszarach podbiegunowych tej planety może występować woda w postaci lodu. We wnętrzu wiecznie zacienionych kraterów podbiegunowych na Merkurym powinny panować bardzo niskie temperatury – rzędu 100 – 170 Kelwinów. Takie niskie temperatury pozwalałyby na zachowanie lodu wodnego. Obserwacje radarowe obszarów podbiegunowych Merkurego, wykonane między innymi za pomocą radioteleskopu Arecibo (już od 1991 roku), wykazały obecność regionów o innej charakterystyce radiowej od otoczenia. Te obszary znacznie silniej odbijały fale radiowe, co sugerowało możliwość występowania wody w postaci lodu. W 2013 i 2014 roku sonda MESSENGER wykonała pierwsze bezpośrednie obserwacje sugerujące z dużym prawdopodobieństwem, że woda w postaci lodu znajduje się w obszarach biegunowych Merkurego. Sonda BepiColombo wykona bardziej szczegółowe pomiary tych regionów, być może odpowiadając także na pytanie skąd pochodzi woda na tej planecie.

Kratery w okolicach bieguna północnego Merkurego, od których silniej odbijają się fale radiowe podczas obserwacji radarowych / Credits - NASA
Kratery w okolicach bieguna północnego Merkurego, od których silniej odbijają się fale radiowe podczas obserwacji radarowych / Credits – NASA

Misja BepiColombo dotrze do Merkurego 10 lat po zakończeniu misji MESSENGER. Taki odstęp czasu pozwoli na ustalenie, czy istnieją na tej planecie regiony aktywne geologicznie. Naukowcy podejrzewają, że takie obszary mogą występować na Merkurym, jednak – z uwagi na dość krótkie obserwacje z orbity – brak jednoznacznych dowodów.

Inną tajemnicą Merkurego jest jego niskie albedo. Choć Merkury wydaje się być podobny do naszego Księżyca, odbija około 2/3 światła w porównaniu z naszym Księżycem. Naukowcy mają nadzieję, że się uda wykonać globalną mapę minerałów Merkurego, co pozwoli także na ustalenie warunków powstania tej planety oraz zmian, jakie mogły nastąpić przez kolejne miliardy lat.

Ostatnią zagadką jest obecność pola magnetycznego na Merkurym. Z planet wewnętrznych Układu Słonecznego jedynie Merkury i Ziemia mają pole magnetyczne. W przypadku Ziemi pole magnetyczne jest generowane przez ciekłą część jądra. W przypadku Merkurego nie wydaje się możliwe, by część czy całość jądra była ciekła. Jest jednak możliwe, że inne efekty, takie jak siły pływowe Słońca, mogły stopić przynajmniej część jądra Merkurego. Badanie wpływu sił pływowych Słońca na Merkurego jest jednym z zadań misji BepiColombo.

Długa droga do Merkurego

BepiColombo dotrze do celu wykorzystując zasilane panelami słonecznymi silniki jonowe i wykonując aż dziewięć asyst grawitacyjnych obok Ziemi, Wenus oraz Merkurego. Każda z tych asyst grawitacyjnych będzie korygować trajektorię lotu sondy, wprowadzając ją na nową, mniejszą orbitę. Do celu – orbity wokół Merkurego – BepiColombo dotrze w grudniu 2025 roku. Dzięki wszystkim przelotom uda się zredukować prędkość (względem Merkurego), co pozwoli sondzie na wejście na orbitę tej planety bez potrzeby zużywania dużej ilości paliwa. Pierwszy przelot – jedyny obok Ziemi – nastąpił 10 kwietnia 2020.

Droga BepiColombo do Merkurego / Credits – European Space Agency, ESA

Misja BepiColombo jest komentowana w wątku na Polskim Forum Astronautycznym.

(ESA, PFA)

Comments are closed.