Ep. 29 – Obiettivo Mercurio

BepiColombo arriva a Mercurio: la missione entra nella fase decisiva

Dopo otto anni di viaggio nello spazio, la missione BepiColombo si prepara all’arrivo definitivo a Mercurio. La sonda dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA) e dell’Agenzia Spaziale Giapponese (JAXA) ha iniziato il 3 settembre la fase finale del lungo avvicinamento al pianeta più vicino al Sole. L’inserimento in orbita è previsto tra novembre e dicembre, mentre le osservazioni scientifiche dovrebbero iniziare nel 2027.

A raccontare gli obiettivi della missione è Valentina Galluzzi, geologa planetaria dell’INAF-Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali (IAPS) e co-investigator dello strumento Simbio-Sys, a bordo della sonda europea Mercury Planetary Orbiter (MPO).

BepiColombo, perché arrivare a Mercurio è così difficile

Mercurio è il pianeta meno esplorato del Sistema Solare interno e, nonostante sia relativamente vicino alla Terra, è estremamente difficile da raggiungere. Il motivo è la sua vicinanza al Sole: una sonda che si muove verso l’interno del Sistema Solare viene fortemente accelerata dalla gravità solare.

Per questo motivo non basta puntare verso Mercurio. Una sonda deve ridurre progressivamente la propria velocità rispetto al pianeta per poter essere catturata dalla sua gravità ed entrare in orbita.

BepiColombo ha quindi seguito una traiettoria complessa, sfruttando una combinazione di propulsione elettrica e assistenze gravitazionali. Nel corso del viaggio ha effettuato passaggi ravvicinati alla Terra, a Venere e a Mercurio, modificando progressivamente velocità e traiettoria.

La missione è partita nel 2018 e rappresenta una delle più complesse missioni interplanetarie mai realizzate verso Mercurio. Il nome BepiColombo è un omaggio al matematico e scienziato italiano Giuseppe “Bepi” Colombo, che studiò proprio la particolare dinamica orbitale del pianeta.

Mercurio, infatti, presenta una caratteristica risonanza tra rotazione e rivoluzione: compie tre rotazioni sul proprio asse ogni due rivoluzioni attorno al Sole. Un giorno solare mercuriano dura quindi circa 176 giorni terrestri, mentre un anno mercuriano dura circa 88 giorni terrestri.

Le due sonde di BepiColombo e gli “occhi” di Simbio-Sys

BepiColombo è una missione composta da due orbiter scientifici, che durante il viaggio verso Mercurio sono rimasti collegati al modulo di trasferimento. La sonda europea Mercury Planetary Orbiter (MPO) studierà principalmente il pianeta, la sua superficie, la composizione, la struttura interna e l’ambiente immediatamente circostante.

La sonda giapponese Mercury Magnetospheric Orbiter (Mio) sarà invece concentrata soprattutto sul campo magnetico di Mercurio e sulla sua magnetosfera. L’obiettivo è ottenere una visione completa del pianeta e del suo ambiente spaziale, osservandoli contemporaneamente da prospettive differenti.

A bordo della MPO c’è Simbio-Sys, uno degli strumenti fondamentali per lo studio della superficie mercuriana e quello con cui lavora Valentina Galluzzi. “È come se fossero gli occhi di BepiColombo”, ha spiegato la geologa planetaria.

Lo strumento dispone di tre canali, ciascuno dedicato a un diverso tipo di osservazione. La camera stereo permetterà di osservare la superficie con una visione stereoscopica e di costruire una mappatura tridimensionale globale di Mercurio.

Una seconda camera, ad alta risoluzione, consentirà invece di analizzare in dettaglio le aree considerate più interessanti dal punto di vista scientifico. Infine, lo spettrometro permetterà di studiare la composizione della superficie, sia su scala globale sia concentrandosi su specifiche regioni.

Cosa cercherà Simbio-Sys sulla superficie di Mercurio

Uno degli aspetti più delicati sarà proprio la scelta degli obiettivi da osservare alla massima risoluzione. Non è infatti possibile fotografare l’intera superficie di Mercurio alla risoluzione più elevata a causa dei limiti nella quantità di dati che possono essere trasmessi.

Per questo la comunità scientifica dovrà selezionare con attenzione crateri, strutture vulcaniche, formazioni tettoniche e particolari depositi superficiali.

Tra gli obiettivi più enigmatici ci sono anche gli hollows, caratteristiche depresse e brillanti della superficie di Mercurio che rappresentano ancora uno dei principali interrogativi per gli scienziati.

L’obiettivo finale di SIMBIO-SYS è contribuire a ricostruire la storia geologica di Mercurio, comprendendo come il pianeta si sia formato e come abbia cambiato aspetto nel corso di miliardi di anni.

Un pianeta simile alla Luna, ma molto più complesso

A prima vista Mercurio può ricordare la Luna: la superficie è antichissima, fortemente craterizzata e segnata da numerosi impatti. Le missioni spaziali hanno però mostrato che dietro questo aspetto apparentemente statico si nasconde una storia geologica molto più dinamica.

Le osservazioni delle precedenti missioni hanno dimostrato che Mercurio ha avuto una intensa attività vulcanica. Enormi quantità di lava hanno ricoperto vaste porzioni della superficie, lasciando tracce dell’evoluzione interna del pianeta.

Con il progressivo raffreddamento, Mercurio si è inoltre contratto. Questo processo ha prodotto lunghe strutture tettoniche visibili sulla superficie, una sorta di gigantesche “rughe” generate dalla contrazione del pianeta. BepiColombo permetterà di studiare queste strutture con un livello di dettaglio senza precedenti e di collegarle alle diverse fasi dell’evoluzione geologica di Mercurio.

Il campo magnetico di Mercurio e il mistero dei diamanti

Un altro elemento particolarmente interessante è il campo magnetico del pianeta. Mercurio possiede infatti un campo magnetico interno autogenerato, nonostante le sue dimensioni relativamente ridotte. La sonda giapponese Mio studierà proprio la magnetosfera e le interazioni tra il pianeta e l’ambiente dominato dal vento solare.

La combinazione delle osservazioni di MPO e Mio permetterà quindi di studiare contemporaneamente il pianeta, la sua superficie, il suo interno e lo spazio che lo circonda. C’è poi una domanda che continua ad affascinare la ricerca su Mercurio: il pianeta potrebbe avere un interno ricco di diamanti?

L’ipotesi nasce dall’elevata presenza di carbonio associata a Mercurio. Sulla superficie è stata identificata grafite e alcuni modelli suggeriscono che, nelle prime fasi della sua storia, il pianeta possa aver sviluppato uno strato particolarmente ricco di carbonio.

Diamanti su Mercurio, tra ipotesi scientifiche e nuove osservazioni

In determinate condizioni di pressione e temperatura, una parte di questo carbonio potrebbe essersi trasformata in diamante. Alcuni studi hanno quindi ipotizzato l’esistenza, nelle profondità di Mercurio, di uno strato relativamente ricco di diamanti.

Per ora si tratta di un’ipotesi scientifica affascinante, non di una risorsa mineraria già individuata e sfruttabile. Le nuove osservazioni di BepiColombo potrebbero però contribuire a comprendere molto meglio la composizione e l’evoluzione interna del pianeta.

Nel cielo di queste sere, intanto, Mercurio rimane uno degli oggetti più difficili da individuare a occhio nudo: si trova molto basso sull’orizzonte dopo il tramonto, ancora più difficile da osservare rispetto a Venere. La sua elusività dalla Terra riflette, in qualche modo, anche la difficoltà che la comunità scientifica ha incontrato nel raggiungerlo con le sonde spaziali.

Dopo otto anni di viaggio, BepiColombo sta finalmente arrivando a destinazione. E per Valentina Galluzzi e gli altri scienziati coinvolti nella missione si apre una fase destinata a produrre una grande quantità di nuovi dati sulla storia geologica di Mercurio, dati che potranno essere studiati per molti anni.

 

 

Clicca qui per scoprire tutti i podcast di Radiolina

---

IntervisteUna Finestra sull'Universo