La navetta BepiColombo può aver effettuato solo rapidi sorvoli di Mercurio, ma sta già contribuendo a svelare i misteri che circondano il pianeta più vicino al sole. Nel 2026, una missione congiunta dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA) e dell’Agenzia Giapponese per l’Esplorazione Aerospaziale (JAXA) entrerà in orbita attorno a Mercurio, il pianeta più piccolo del sistema solare. Tuttavia, per farlo, la navetta deve prima effettuare vari sorvoli di Mercurio, Venere e della Terra. Fortunatamente, questi sorvoli si stanno rivelando preziosi per la scienza. Durante un sorvolo di Mercurio nel giugno 2023, BepiColombo ha rilevato diverse caratteristiche del campo magnetico del pianeta. Questo campo forma una bolla magnetica protettiva attorno a Mercurio, proteggendo il pianeta dalle particelle cariche presenti nel vento solare, similarmente a come la magnetosfera terrestre protegge il nostro pianeta — ma gli scienziati sono curiosi di sapere perché il campo magnetico di questo piccolo pianeta interno sia molto più debole del nostro. Poiché Mercurio è molto più vicino al sole rispetto alla Terra — con una distanza media di 36 milioni di miglia (58 milioni di chilometri) dal sole, rispetto ai circa 93 milioni di miglia (150 milioni di km) della Terra — la sua bolla magnetica subisce un impatto molto più intenso dal vento solare. Uno dei principali compiti di BepiColombo sarà indagare su questa interazione e le proprietà del campo magnetico di Mercurio. La navetta costruirà un’immagine dinamica e bidimensionale dell’ambiente spaziale attorno a Mercurio separandosi in diverse unità: il Mercury Planetary Orbiter (MPO) controllato dall’ESA e il Mercury Magnetospheric Orbiter (MMO) guidato dalla JAXA.

I rapidi sorvoli di Mercurio stanno aiutando gli scienziati a stabilire l’orbita finale di BepiColombo, ma queste passate hanno anche fornito agli operatori indizi affascinanti sul tipo di scoperte che la missione consegnerà una volta completamente operativa. I sei sorvoli pianificati offrono anche scorci di Mercurio che non sarebbero possibili da un’orbita. Ultime notizie dallo spazio, aggiornamenti sugli lanci di razzi, eventi di osservazione del cielo e molto altro! “Questi sorvoli sono veloci; abbiamo attraversato la magnetosfera di Mercurio in circa 30 minuti, passando dal crepuscolo all’alba e avvicinandoci a solo 146 miglia (235 km) sopra la superficie del pianeta,” ha dichiarato Lina Hadid, del Laboratoire de Physique des Plasmas presso l’Osservatorio di Parigi, in una dichiarazione. “Abbiamo campionato il tipo di particelle, la loro temperatura e il loro movimento, permettendoci di tracciare chiaramente il paesaggio magnetico durante questo breve periodo.”

Sorprese nella bolla magnetica di Mercurio Hadid e i colleghi hanno condotto la loro ricerca con l’ausilio della suite di strumenti Mercury Plasma Particle Experiment (MPPE) di BepiColombo, che era attiva durante il sorvolo di giugno 2023 (il terzo dei sei incontri tra la navetta e il suo pianeta obiettivo). Il team ha combinato i dati raccolti da MPPE con modelli computerizzati, rivelando le origini delle particelle interagenti e le caratteristiche della bolla magnetica di Mercurio. “Abbiamo visto strutture previste come il confine ‘shock’ tra il vento solare in libera circolazione e la magnetosfera, e siamo anche passati attraverso le ‘corna’ che fiancheggiano il piano del plasma, una regione di gas elettricamente carico più caldo e denso che si espande come una coda nella direzione opposta al sole,” ha dichiarato Hadid. “Ma abbiamo anche avuto alcune sorprese.”

Il campo magnetico di Mercurio osservato da BepiColombo con varie caratteristiche etichettate. (Crediti immagine: ESA/JAXA) Utilizzando l’Analizzatore di Spettro di Massa di BepiColombo, progettato appositamente per il complesso ambiente spaziale attorno a Mercurio, il team ha osservato un confine turbolento dove il vento solare incontra il campo magnetico del pianeta. Questo è stato indicato da una regione di plasma turbolento con le energie più elevate mai viste a Mercurio. “Abbiamo anche osservato ioni energetici caldi vicino al piano equatoriale e a bassa latitudine intrappolati nella magnetosfera, e pensiamo che l’unico modo per spiegare ciò sia attraverso una corrente anulare, sia parziale che completa, ma questa è un’area molto discussa,” ha aggiunto Hadid.

Le correnti anulari come quella che descrive sono generate quando particelle cariche vengono intrappolate dalle bolle magnetiche attorno ai pianeti. La corrente anulare della Terra si trova a un’altitudine di decine di migliaia di miglia sulla sua superficie. La magnetosfera di Mercurio è più compressa rispetto alla sua superficie rispetto a quella della Terra, il che significa che è un enigma come la sua bolla magnetica possa intrappolare particelle a poche centinaia di miglia sopra il pianeta, come ha osservato il team. Un modello 3D del campo magnetico di Mercurio come osservato dalla navetta BepiColombo. La traiettoria della navetta è rappresentata da una linea arancione. (Crediti immagine: ESA/JAXA) Il team ha anche studiato l’interazione diretta tra le particelle cariche nel vento solare e il plasma attorno a Mercurio e BepiColombo stessa. Questo processo è complicato dal fatto che quando la navetta è rivolta verso il sole, si riscalda e raffredda, e le particelle cariche più pesanti chiamate ioni non possono essere rilevate poiché BepiColombo diventa carica elettricamente e respinge queste particelle. Tuttavia, quando BepiColombo entra nell’ombra di Mercurio, ioni freschi in un mare di plasma diventano rilevabili. Questo ha permesso a BepiColombo di rilevare ioni degli elementi ossigeno, sodio e potassio attorno a Mercurio. Il team pensa che queste particelle abbiano avuto origine dalla superficie del piccolo pianeta e siano state lanciate nello spazio da impatti meteorici o bombardamenti del vento solare. “È come se stessimo improvvisamente vedendo la composizione della superficie ‘esplosa’ in 3D attraverso l’atmosfera molto sottile del pianeta, nota come esosfera,” ha affermato Dominique Delcourt, responsabile dello strumento MPPE, nella dichiarazione. “È davvero emozionante iniziare a vedere il legame tra la superficie del pianeta e l’ambiente plasmatrico.” “In questo raro passaggio dal crepuscolo all’alba attraverso la grande struttura della magnetosfera di Mercurio, abbiamo tastato la promessa di futuri scoperti,” ha aggiunto Go Murakami, scienziato di progetto di BepiColombo della JAXA, nella dichiarazione. Queste scoperte emergono dal sorvolo di giugno 2023, il che significa che gli scienziati hanno ancora dati raccolti durante il sorvolo di Mercurio dello scorso mese da analizzare. Dopo questo, BepiColombo effettuerà i suoi ultimi due sorvoli di Mercurio il 1 dicembre e l’8 gennaio 2025.