Een maand voor de geplande lancering van de gezamenlijke ESA-JAXA BepiColombo-missie naar Mercurius, twee nieuwe studies werpen licht op wanneer de binnenste planeet werd gevormd en de puzzel van zijn chemische samenstelling. De bevindingen zullen worden gepresenteerd door Bastien Brugger en Thomas Ronnet op het European Planetary Science Congress (EPSC) 2018 in Berlijn.

Mercurius is de minst bestudeerde van de terrestrische planeten en is iets van een anomalie vergeleken met Venus, Aarde en Mars. Het is erg klein, zeer dicht, heeft een overmaatse gesmolten kern, en gevormd onder chemische omstandigheden, wat betekent dat het veel minder geoxideerd materiaal bevat dan zijn naburige planeten.

Onderzoek door een team van de Universiteit van Aix Marseille suggereert dat twee factoren kunnen helpen verklaren waarom Mercurius zo vreemd is. Ten eerste, de planeet kan heel vroeg in de geschiedenis van het zonnestelsel zijn gevormd uit gecondenseerde damp van planetesimalen. Ten tweede, dat er mogelijk meer ijzer in de mantel van Mercurius zit dan zou kunnen worden gesuggereerd door metingen van het oppervlak.

"We denken dat heel vroeg in het zonnestelsel, planetesimalen in het binnenste deel van het zonnestelsel kunnen gevormd zijn uit herverwerkt materiaal dat verdampt is door de extreme temperatuur daar en vervolgens opnieuw is gecondenseerd, "zei Ronnet. "Bovendien, we kunnen een scenario uitsluiten waarin Mercurius is gevormd uit een opeenhoping van planetesimalen die van verder weg in het zonnestelsel komen sinds, in dit geval, Kwik zou meer geoxideerd materiaal bevatten dan we in werkelijkheid vinden."

Vroege studies hebben gesuggereerd dat Mercurius erg rijk is aan ijzer, en bevat meer zwavel dan beschikbaar zou moeten zijn in het materiaal waaruit het grootste deel van het zonnestelsel is gevormd. Vanaf dat moment, de MESSENGER-missie heeft ons zicht op de bulksamenstelling van Mercurius aanzienlijk verbeterd.

Brugger voerde computersimulaties uit van het inwendige van Mercurius om de samenstelling van de kern en de mantel te onderzoeken en vergeleek de resultaten met zwaartekrachtgegevens verzameld door de MESSENGER-missie. De resultaten suggereren dat Mercurius een dichte mantel heeft die aanzienlijke hoeveelheden ijzer kan bevatten.

"MESSENGER onthulde zeer lage hoeveelheden silicaatijzer op het oppervlak van Mercurius, en dit element zou in plaats daarvan aanwezig zijn in metaal- of sulfidefasen. Onze studie suggereert dat ijzer-abundanties in de mantel hoger kunnen zijn dan waarden gemeten aan het oppervlak, " zei Brugger. "Met de lancering van BepiColombo, we zullen een geheel nieuwe reeks instrumenten hebben om het onderzoek naar de unieke eigenschappen van Mercurius voort te zetten, en probeer de structuur en oorsprong van de planeet beter te begrijpen."

BepiColombo is Europa's eerste missie naar Mercurius. Het is een gezamenlijke inspanning van ESA en het Japan Aerospace Exploration Agency, JAXA, en bestaat uit twee wetenschappelijke orbiters:ESA's Mercury Planetary Orbiter en JAXA's Mercury Magnetospheric Orbiter. Ze zullen door de Mercury Transfer Module op een zevenjarige reis naar de binnenste planeet worden vervoerd. met behulp van een combinatie van ionenvoortstuwing en zwaartekracht helpen flybys op aarde, Venus en Mercurius. De missie zal alle aspecten van Mercurius bestuderen, voortbouwend op de prestaties van MESSENGER om tot nu toe het beste inzicht te krijgen in de binnenste planeet van het zonnestelsel.