Naar de content

Op weg naar de verrassende planeet dichtbij de zon

Ruimtesonde BepiColombo gelanceerd naar Mercurius

NASA Goddard Space Flight Center via CC BY 2.0

Lang dachten wetenschappers dat Mercurius een gloeiend heet en verstard, kaal wereldje was. Het tegendeel blijkt waar. De planeet bevat sporen van geologische activiteit en op schaduwrijke plekken ligt zelfs ijs. Ruimtesonde BepiColombo gaat de verrassende wereld van dichtbij onderzoeken.

19 oktober 2018

Een ingekleurde foto van Mercurius. Voor het blote oog zou de planeet niet zo kleurrijk zijn. Klik op de foto voor meer uitleg.

 NASA Goddard Space Flight Center via CC BY 2.0

Vannacht vertrekt vanaf de Europese lanceerbasis in Frans-Guyana BepiColombo richting Mercurius. Het is de derde sonde die de kleinste planeet in het zonnestelsel bezoekt. Hij navigeert de komende jaren stapsgewijs naar het binnenste deel van het zonnestelsel, via de aarde en Venus. De sonde moet tijdens die reis veel afremmen, waarvoor hij krachtige ionenmotoren heeft.

Al in 2021 nadert de BepiColombo Mercurius, maar vliegt er dan straal voorbij. Het duurt dan nog vier jaar voordat hij om de planeet draait die drie keer zo klein is als de aarde. Daar maakt de sonde scherpe foto’s, meet het magneetveld op en bepaalt de samenstelling van het oppervlak van een van de minst onderzochte planeten van ons zonnestelsel.

Waterijs

BepiColombo bestaat uit drie onderdelen: twee sondes met wetenschappelijke instrumenten en een losse aandrijfmodule. Eenmaal aangekomen gaat een Europese sonde in een lage baan op een hoogte van zo’n 500 tot 1500 kilometer om de atmosfeerloze planeet draaien en het gehele oppervlak in hoge resolutie in kaart brengen. Objecten van ongeveer een meter groot worden zichtbaar. Ook de zuidpool wordt gefotografeerd, een plek die camera’s van eerdere ruimtesondes niet wisten vast te leggen.

Maar in het bijzonder richt BepiColombo zijn instrumenten op een aantal kraters op de noordpool van de planeet. Eerder gaven radarmetingen vanaf de aarde en metingen door de Amerikaanse ruimtesonde MESSENGER aanwijzingen voor de aanwezigheid van waterijs op die plek. Dat was verrassend, want in de zon loopt de temperatuur op Mercurius op tot ruim 400 graden Celsius. In de schaduw zakt de temperatuur echter makkelijk tot -150 graden Celsius. Instrumenten van BepiColombo kunnen wellicht bepalen hoeveel ijs er precies is, wat de precieze samenstelling is, en waar het vandaan komt.

Mysterieuze gaten

Een andere vraag die planeetwetenschappers bezighoudt is in hoeverre vulkanisme of plaattektoniek een rol speelden bij de vorming van het oppervlak van Mercurius. En of dat nu nog steeds gebeurt. Er zijn regio’s op de planeet met relatief weinig inslagkraters. Doorgaans is dat een teken van geologische processen die kraters uitwissen.

Nogal merkwaardige zijn de mysterieuze ‘gaten’ in Mercurius, die voor het eerst door de MESSENGER-sonde zijn gezien. Dat lijken relatief jonge depressies in het oppervlak van de planeet, tot ruim een kilometer breed en zo’n veertig meter diep. Op geen enkele andere planeet zijn ze gezien. De instrumenten van BepiColombo proberen de chemische samenstelling van deze regio’s te bepalen, wat iets zegt over hun vorming.

Een aparte sonde bekijkt het magneetveld van de planeet. Deze sonde is gebouwd door de Japanse ruimtevaartorganisatie JAXA en draait in een ruimere baan om Mercurius. Hij meet de vorm en sterkte van het magneetveld, wat iets zegt over de samenstelling van de kern van de planeet (daar wordt het veld opgewekt). Op zich is het bijzonder dat Mercurius zo’n magneetveld heeft. Van de andere aardachtige planeten heeft alleen de aarde een magneetveld, waarschijnlijk opgewekt door een vloeibare metalen planeetkern.

De vier zogenoemde aardachtige planeten: Mercurius, Venus, aarde en Mars. Boven de aarde is de maan te zien. Rechts van Mars is dwergplaneet Ceres te zien.

 Scooter20 via publiek domein

Eilanden in het zonnestelsel

Floris van der Tak is wetenschapper bij het Nederlandse onderzoeksinstituut SRON en onderzoekt onder andere de samenstelling en bewegingen van kometen en planetoïden. Hij volgt BepiColombo op de voet, maar is zelf niet bij de missie betrokken. Misschien kan de ruimtesonde iets vertellen over hoe het waterijs op Mercurius terecht is gekomen. “Planeten lijken ‘eilanden’ die nauwelijks interactie met elkaar hebben. Maar dat klopt niet, er is een uitwisseling van materialen. Inslagen van planetoïden en kometen bezorgen materiaal terwijl bijvoorbeeld de zonnewind het van een planeet af kan blazen.”

Het water op aarde is waarschijnlijk door kometen aangeleverd, en dat kon op andere planeten net zo goed gebeuren. Ook organische verbindingen kunnen zo terechtkomen op planeten, de bouwstenen van het leven. “Ik ga er niet van uit dat we sporen van leven vinden op Mercurius”, zegt Van der Tak. “Extreme temperatuurverschillen, veel straling van de zon; dit is niet de ideale omgeving voor leven. Maar wie ben ik om resoluut te zeggen dat het er niet voorkomt…”

Ruimtesonde BepiColombo in de assemblagehal bij ESA.

 ESA/CNES/Arianespace/Optique video du CSG/S. Martin via

Weinig bezoek

Wellicht kan Mercurius licht schijnen op het ontstaan van planeten in het algemeen, denkt Van der Tak. “We weten dat er veel exoplaneten zijn die dicht om hun ster heen draaien, zoals de zeven exoplaneten van TRAPPIST-1. We kunnen de sterke invloed van een ster op een planeet hier van dichtbij onderzoeken. En wellicht kunnen we uitvinden hoe zo’n planeet op die plek is ontstaan.”

Mercurius is wat lastig te bereiken voor ruimtesondes. En de omgeving dichtbij de zon stelt hoge eisen aan de apparatuur. Misschien is dat een van de redenen dat de planeet relatief weinig is onderzocht. Er ligt nog een goudmijn aan wetenschap voor het oprapen. MESSENGER leverde zo’n vijf jaar geleden meer vragen op dan antwoorden. Op een deel van die vragen geeft BepiColombo wellicht antwoord. “Maar ik ga ervan uit dat we minstens net zoveel nieuwe vragen krijgen”, zegt Van der Tak.

ReactiesReageer