Podobnie jak Ziemia, Merkury ma pole magnetyczne, choć jest ono około 100 razy słabsze. Pole to tworzy magnetosferę, która chroni planetę przed wiatrem słonecznym, nieustannym strumieniem naładowanych cząstek emitowanych przez Słońce. Ze względu na bliskość Merkurego do Słońca, interakcje między wiatrem słonecznym a magnetosferą są znacznie intensywniejsze niż na Ziemi. Jakby nie patrzeć, Ziemia znajduje się 150 milionów kilometrów od Słońca, a Merkury jedynie 58 mln km.
Sonda kosmiczna BepiColombo dotrze do Merkurego dopiero w 2026 r. po serii przelotów obok Ziemi, Wenus i Merkurego w celu dostosowania trajektorii. Co jednak ciekawe, już po wejściu na orbitę wokół planety, sonda rozdzieli się na dwie sondy poruszające się po różnych, wzajemnie uzupełniających się orbitach. Jedną z nich będzie europejska sonda Mercury Planetary Orbiter (MPO), a drugą japońska Mercury Magnetospheric Orbiter (MMO lub Mio). Współpracując ze sobą, obie pozwolą doskonale zrozumieć zaskakująco dynamiczne środowisko pierwszej planety od Słońca.
Czytaj także: Sonda BepiColombo przeleciała dzisiaj obok Merkurego. Mamy zdjęcia pierwszej planety od Słońca
Za każdym razem, gdy BepiColombo mija Merkurego podczas przelotów, jej instrumenty wykorzystywane są do badania planety. W ten sposób naukowcy sprawdzają, czy instrumenty działają prawidłowo, a jednocześnie otrzymują swego rodzaju przedsmak tego, co będą badali już po dotarciu na orbitę. Co więcej, niektóre aspekty planety da się zbadać tylko podczas przelotu, a nie da się ich zbadać już bezpośrednio z orbity.
Zespół naukowców pracujących pod kierownictwem Liny Hadid wykorzystał instrument Mercury Plasma Particle Experiment (MPPE) zainstalowany na pokładzie Mio do zbadania krajobrazu magnetycznego planety podczas przelotu obok Merkurego w czerwcu 2023 r., trzeciego z sześciu przelotów BepiColombo obok tej planety. Sonda przeleciała przez magnetosferę w ciągu zaledwie 30 minut, zbliżając się do powierzchni planety na odległość zaledwie 235 km. W tym krótkim czasie Hadid i jej zespół zmierzyli rodzaje cząstek, ich temperatury i ruchy, tworząc szczegółową mapę środowiska magnetycznego planety.
Łącząc te pomiary z modelami komputerowymi, zespół był w stanie ustalić pochodzenie cząstek i zidentyfikować różne struktury w obrębie magnetosfery Merkurego. Badacze zaobserwowali tam oczekiwane cechy, takie jak fala uderzeniowa między wiatrem słonecznym a magnetosferą, a także warstwę plazmy, która ciągnie się niczym ogon w kierunku od Słońca. Dane jednak wykazały pewne całkowicie nieoczekiwane cechy magnetosfery pierwszej planety od Słońca.
Jednym z godnych uwagi odkryć było wykrycie obszaru turbulentnej plazmy na skraju magnetosfery, gdzie znaleźli cząstki o szerszym zakresie energii niż wcześniej obserwowane na Merkurym. Odkrycie to było możliwe dzięki czułości analizatora widma mas zaprojektowanego specjalnie do nietypowego środowiska Merkurego. Naukowcy dostrzegli także gorące jony w pobliżu równika, co może wskazywać na obecność prądu pierścieniowego, zjawiska, w którym naładowane cząstki krążą uwięzione w magnetosferze planety. Podczas gdy prąd pierścieniowy Ziemi jest dobrze poznany, o tym wokół Merkurego wiemy bardzo niewiele. Zrozumienie, w jaki sposób cząsteczki pozostają uwięzione w tak ściśniętej magnetosferze, będzie jednym z głównych zadań sondy, gdy już wejdzie ona na orbitę wokół Merkurego.
Czytaj także: Rentgenowskie zorze polarne na Merkurym. Sonda BepiColombo odkrywa coś nowego
Kolejna znacząca obserwacja pochodziła z interakcji sondy z plazmą kosmiczną. Gdy statek kosmiczny przelatywał przez cień Merkurego, wykrył zimne jony plazmy, takie jak tlen, sód i potas, prawdopodobnie uwolnione z powierzchni planety przez uderzenia mikrometeorytów lub interakcje z wiatrem słonecznym. Na podstawie tych danych udało się odtworzyć trójwymiarowy widok składu powierzchni Merkurego.
Wszystko wskazuje na to, że sonda BepiColombo będzie miała naprawdę dużo pracy i wiele odkryć przed sobą, gdy w 2026 roku wejdzie na orbitę wokół planety. Do tego czasu naukowcy także nie będą się nudzili. Już teraz mogą zabrać się za analizowanie danych z najnowszego, czwartego przelotu sondy w pobliżu Merkurego, a przecież jeszcze czeka ich przelot w grudniu 2024 i w styczniu 2025 roku.