Deze sonde gaat de geheimen van Mercurius ontrafelen, maar waarom is dat belangrijk?
Ruimtesonde BepiColombo begint zaterdag aan een zeven jaar lange tocht naar de planeet Mercurius. Daar moet het de geheimen van de kleinste planeet in ons zonnestelsel ontsluieren. Een overzicht van de meest prangende wetenschappelijke vragen.
Na Mariner 10 (in 1973 gelanceerd) en Messenger (2004) vertrekt zaterdag de derde ruimtesonde (BepiColombo) naar Mercurius. De twee eerdere sondes, beide van de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie Nasa, hadden al onthuld hoe boeiend en dynamisch de kleinste planeet in ons zonnestelsel is. Nu zorgt BepiColombo, van de Europese en Japanse ruimtevaartorganisaties ESA en JAXA, voor het vervolg. De sonde arriveert in maart 2026 op de plek van bestemming.
1. Hoe ziet Mercurius eruit (en wat betekent dat)?
Een zwartgeblakerde, dode wereld, definitief geknakt onder het verzengende juk van de zon. Een planeet zonder atmosfeer, water of weersverschijnselen. Een saai, pokdalig rommeltje. Dat was ongeveer het beeld dat astronomen vroeger van Mercurius hadden.
Spoel door naar nu, en wetenschappers kunnen bijna niet wachten op de resultaten van een nieuwe missie naar Mercurius. Zo bleken grote delen van de planeet omhuld door een verse stuclaag die vulkanen over het oppervlak hadden uitgesmeerd. “Mogelijk is de planeet zelfs nu nog vulkanisch actief”, zegt astronoom Floris van der Tak, verbonden aan het Nederlandse ruimteonderzoekinstituut SRON. Op die manier komen onderzoekers meer te weten over hoe dit type rotsachtige planeten, waartoe ook de aarde behoort, ontstaan en evolueren.
Op het oppervlak schuilt bovendien een smakelijk mysterie. Op foto’s ontdekten astronomen maffe, ondiepe, spiegelende putjes. Men doopte ze hollows, holtes, en niemand weet zeker hoe ze ontstaan. “Dit is echt iets unieks voor Mercurius”, zegt Van der Tak. Alleen daarom al vinden astronomen het interessant.
En nog zoiets: dat zwarte oppervlak? Dat ontstond helemaal niet doordat de zon de planeet flambeert. Nee, het oppervlak zit tjokvol koolstof in de vorm van grafiet, ontdekte Messenger. Maar waar komt dat vandaan? Vormde het misschien de korst op een kolkende magmaoceaan, een gloeiend hete laag gesmolten steen die de planeet kort na zijn ontstaan geheel omsloot? BepiColombo moet daarop het antwoord gaan geven.
(Lees verder onder de foto)
2. Is er water op Mercurius?
Kan een planeet in de gloeiend hete achtertuin van de zon inderdaad water bevatten? Ja, bevestigde Messenger in 2011. In donkere kraters aan de polen schuilt vermoedelijk ijs. Hoewel Mercurius inderdaad dicht bij de zon staat – op 60 miljoen kilometer afstand, versus 150 miljoen kilometer voor de aarde – kan het er behoorlijk koud zijn. Aan de polen op de schaduwkant daalt het kwik tot min 170 graden Celsius. Tegelijk kan het aan de zonkant, rond de evenaar, meer dan 400 graden worden. Een uitdagend temperatuurverschil waar de meetinstrumenten van BepiColombo mee om moeten zien te gaan.
“Ontzettend interessant”, noemt Van der Tak de zoektocht naar water. Zelf doet hij onderzoek naar de vraag of kometen en planetoïden in het zonnestelsel water en organisch materiaal op aarde en Mars hebben afgeleverd. Op die manier kunnen ze als vliegwiel hebben gediend voor het ontstaan van leven. “Al zal op Mercurius, gezien de omstandigheden, geen leven voorkomen”, zegt hij.
3. Wat is er aan de hand met het magneetveld van de planeet?
De Amerikaanse ruimtesonde Mariner 10 onthulde in 1974, tegen alle verwachtingen in, dat Mercurius een magneetveld heeft. Vooraf hadden wetenschappers verwacht dat de ijzeren kern in het binnenste van Mercurius niet langer vloeibaar was; dat het miljarden jaren terug al was opgehouden met klotsen. Bij dat dynamoachtige proces ontstaat in het binnenste van de aarde het aardmagneetveld.
“Het magneetveld op Mercurius is honderd keer zwakker dan dat op aarde”, zegt Van der Tak. Messenger ontdekte bovendien dat het veld uit het lood geslagen is. Het centrum zit zo’n 20 procent uit het midden van de planeet.
Messenger bekeek alleen het noordelijk halfrond van de planeet. BepiColombo bekijkt straks het zuidelijk halfrond. Op die manier hoopt men dit mysterie op te kunnen lossen en meer te leren over hoe dit soort magneetvelden ontstaan en veranderen. De enige andere rotsachtige planeet in het zonnestelsel met een magneetveld is de aarde. Venus en Mars hebben er geen.
Ook gaat de sonde de magnetosfeer, het stuk om de planeet waar het magneetveld van de planeet nog dominant is, beter in kaart brengen. De continue stroom geladen deeltjes afkomstig van de zon zullen daar botsen op die magnetosfeer. Op aarde leidt dat onder meer tot het noorderlicht. Komen dat soort dingen misschien ook voor op Mercurius?
BepiColombo gaat ook nog…
1. Kijken hoe het leven op aarde is ontstaan. Alle planeten in het zonnestelsel begonnen hun leven als een grote wolk kosmisch gas. Het materiaal in zo’n wolk is niet alleen het beslag waaruit kosmische processen planeten bakken, maar – op langere termijn – ook mensen en dieren. Door goed te kijken naar de samenstelling van Mercurius hopen wetenschappers nieuwe aanwijzingen te vinden voor de materialen die in die wolk zaten en dus beter te begrijpen hoe het zonnestelsel – en wij – zijn ontstaan.
2. Kijken hoe Mercurius krimpt. Alsof het nog niet genoeg was dat Mercurius al de kleinste planeet van het zonnestelsel is, liet Messenger zien dat de planeet gedurende zijn leven zo’n 7 kilometer kleiner is geworden. Dat komt doordat de planeet is afgekoeld, waarna zijn binnenste is samengetrokken. BepiColombo hoopt op hogeresolutiefoto’s van het zuidelijk halfrond te kunnen zien hoe dat krimpen precies heeft plaatsgevonden. Sporen en littekens van het krimpproces moeten nog op de oppervlakte zichtbaar zijn. Aan de hand daarvan kunnen ze vaststellen of de planeet gelijkmatig samenkromp of via een chaotischer proces, een raadsel dat ons meer kan leren over hoe planeten kunnen vervormen.
3. De maffe ‘exosfeer’ onderzoeken. De exosfeer is een iel, onstabiel en kortlevend laagje deeltjes, gevangen in de zwaartekracht van Mercurius. Een soort miniatmosfeer. De deeltjes in de exosfeer bestaan uit magnesium, calcium, sodium en kalium, ontdekte Messenger. Maar de hoeveelheid van die stoffen en de manier waarop ze verdeeld zijn, stellen kenners voor een raadsel. BepiColombo moet meer inzicht geven in hoe de exosfeer door de tijd is veranderd. Ook gaat de ruimtesonde de samenstelling in meer detail meten en turven welke soorten deeltjes er nog meer inzitten. Dat leert ons meer over hoe dit soort ijle miniatmosferen – inclusief die rond de aarde – kunnen ontstaan en ontwikkelen.
4. Metingen doen aan interplanetair stof van kometen en planetoïden, om een beter beeld te krijgen van het binnenste deel van het zonnestelsel, een gedeelte van ons kosmisch thuis waar we nog weinig van weten.
5. Dingen bekijken die niet rond de aarde voorkomen, zoals sterke schokgolven in de zonnewind. Niemand weet nog precies hoe die ontstaan.