V 19. století začala orbita Merkuru otřást astronomy světa. Cesta planety kolem Slunce se otáčela nebo precesovala rychlostí, kterou nebylo možné vysvětlit pomocí Newtonových teorií gravitace. Mnoho vědců začalo věřit, že menší, neobjevená vnitřní planeta Merkur narušuje. Ale po roce 1916, když Albert Einstein publikoval svou teorii obecné relativity, si astronomové uvědomili, že obrovská hmota slunce pokřivila strukturu časoprostoru a poslala poblíž Merkuru po omítkové cestě kolem naší hvězdy.
Až do dnešního dne je Merkur stále v omylu planetárních vědců. Horký malý svět zůstává nejméně prozkoumanou skalní planetou ve sluneční soustavě, i když ne na mnohem déle. Společná mise Evropské kosmické agentury (ESA) a Japonské agentury pro průzkum vesmíru (JAXA) zahájí v pátek 19. října dvě kosmické lodi do Merkuru, naplánované na vystoupení z kosmického přístavu ESA mimo Kourou ve Francouzské Guyaně.
Tato dvě plavidla jsou souhrnně známá jako BepiColombo, pojmenovaná pro italského vědce a matematika Giuseppe "Bepi" Colombo, který navrhl první meziplanetární gravitační asistenční manévr v 70. letech. Kosmická loď BepiColombo bude měřit složení a magnetické pole Merkuru, pokoušet se dozvědět o vytvoření velkého jádra planety, hledat známky vulkanismu mezi krátery a údolími - a více než století po skutečnosti změřit orbitu Merkuru vyzkoušet Einsteinovu relativitu s větší přesností než kdy předtím.
"Naším cílem je co nejlépe charakterizovat planetu, " říká vědec projektu BepiColombo Johannes Benkhoff z ESA. „Chceme se naučit mnoho věcí, protože hraje roli ve formování naší sluneční soustavy. Věříme, že Merkur je velmi důležitý kousek hádanky. “
Mise BepiColombo bude trvat přibližně sedm let, než dorazí na Merkur. Cestování do samotné vnitřní sluneční soustavy je ve skutečnosti mnohem složitější než posílání kosmických lodí do vnějších říší a plavidlo bude muset dobře využít gravitaci, což pomáhá Giuseppe Colomboovi. Více než rok po startu se BepiColombo bude houpat po Zemi, aby se dostal dovnitř, dvakrát letět Venuši a šestkrát se houpat nad Merkurem v komplexním orbitálním tanci, který mu umožní vstoupit na oběžnou dráhu kolem planety na konci roku 2025. Po příjezdu ESA Merkurový planetární orbiter (MPO) a Merkurový magnetosférický orbiter (MMO) společnosti JAXA se budou oddělit od namontovaných solárních panelů a iontových pohonů, které je tam přivedly, modulu pro přenos rtuti (MTM).
Umělecké pojetí BepiColombo blížící se k Merkuru. Dvě kosmické lodi se oddělí po dosažení Merkuru v prosinci 2025. (Airbus Defense and Space) BepiColombo bude stavět na práci jediné další kosmické lodi, která obíhá kolem Merkuru, sondy NASA MESSENGER. Tato mise odhalila svět, který vypadá trochu jako náš měsíc, kráterem pokrytý a neúrodný, s usazeninami ledové vody poblíž pólů. Na rozdíl od Měsíce je však Merkur horká jako pec, geologicky aktivní a má velké zásoby síry, které tečou skalnatou krajinu.
Síra představuje zajímavé tajemství, říká Benkhoff, protože lehčí materiál měl být odpálen slunečním větrem. Tyto nevysvětlitelné stopy síry naznačují vulkanické procesy pod povrchem, které by mohly vytvářet sírové plyny jako na Zemi.
Unikátní tektonická aktivita Merkuru je dalším znakem dynamického světa. Na rozdíl od mnoha desek Země, které se posouvají a otírají společně, má Merkur jen jednu desku obklopující planetu. V důsledku toho se malý svět stahuje a způsobuje, že se na povrchu otevřely hluboké trhliny a propasti. K těmto kontrakcím dochází, když se Merkur chladí, ačkoliv důvod, proč se planeta ochladzuje, je v komunitě planetárních věd velmi diskutovanou otázkou. Rtuť ochladila miliardy let, což je proces, který pokračuje dodnes, ale očekává se, že toto odvádění tepla se po vytvoření planety zpomalilo.
„Rtuť má řadu chyb, které jasně ukazují, že se planeta po určitou dobu zkrátila, “ říká Tom Watters, vedoucí vědecký pracovník Smithsonianova centra pro pozemská a planetární studia a člen týmu MESSENGER. "Jedna z nejzajímavějších věcí pro mě je, že tady je planeta, mnohem menší než Země, nejmenší ve sluneční soustavě, která nám ukazuje, jak menší tělo bude vyjadřovat kontrakci bez výhod tektoniky talířů."
Pod zmenšující se vnější krustou skály je Merkurovo tekuté kovové jádro považováno za masivní, s možným pevným jádrem ve středu. Vědci odhadují, že 70 až 80 procent Merkuru tvoří jeho jádro, což z něj činí druhou nejhustší planetu ve sluneční soustavě po Zemi. A takové velké kovové složení dává Merkuru další pozoruhodný rys: silné magnetické pole.
"Objev magnetického pole v 70. letech byl zcela neočekávaný, " říká Benkhoff.
Zatímco evropské MPO obíhají blízko povrchu, aby studovaly geologii rtuti, japonská MMO se bude dál smyčit a studovat magnetické pole planety. Ačkoli planeta je jen jedna třetina velikosti Země, Merkur má podobné magnetické pole. Po celá léta se vědci zajímali, zda vnitřní fungování planety řídí magnetismus, nebo je to kvůli interakcím s nedalekým sluncem.
Spojení síry na povrchu, praskání a ochlazování kůry a aktivního magnetického pole poskytuje náznaky vzniku Merkuru. Mnoho objektů ve sluneční soustavě ne vždy žilo ve svých současných polohách, formovalo se dál a migrovalo dovnitř, a Merkur mohl být jedním z těchto objektů. Ať už je zasažena jinými planetami nebo vždy omezena na bezprostřední okolí Slunce, historie Merkuru je považována za kritickou, aby se pochopilo, zda se astronomové někdy dozvědí, jak se naše sluneční soustava stala.
Ale co se stalo s Merkurem v minulosti, planeta stále přináší některé zvláštní otázky. Pokud je aktivní, může se na povrchu prosévat síra a vodnatý led něco biologického?
"Na jedné straně máte teploty 450 ° F jako pec na pizzu, " říká Benkhoff. "Pak máš v kráterech vodní led; to je fascinující. Představte si, že bychom jako první našli v těchto kráterech biologické markery. Zatímco všichni ostatní se dívají na Mars a [Jupiterův měsíc] Europa, možná je to na Merkuru! “
Po více než deseti letech čekání jsou ESA a JAXA připraveny zahájit svou dlouhou cestu do Merkuru. Tento víkend se BepiColombo pustí do snahy lépe porozumět nejen jedné z nejzábavnějších planet, ale také tomu, jak se naše malé sousedství ve vesmíru spojilo před miliardami let.
Mozaika dvou snímků Merkurovy jižní polokoule končetiny pořízené kosmickou lodí MESSENGER v roce 2012. (NASA / Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory / Carnegie Institution of Washington)
