19世紀には、水星の軌道が世界の天文学者を揺さぶり始めました。 太陽の周りの惑星の経路は、ニュートンの重力理論を使用して説明できない速度で回転または歳差運動しました。 多くの科学者は、より小さく、未発見の内惑星が水星を混乱させていると信じるようになりました。 しかし、アルバート・アインシュタインが一般相対性理論を発表した1916年以降、天文学者は太陽の巨大な質量が時空の構造を歪め、近くの水星を私たちの星の周りを転がす経路に送り込んだことに気付きました。
今日まで、水星は惑星科学者を混乱させ続けています。 暑くて小さい世界は、太陽系の中で最も探索されていない岩石の惑星のままです。 欧州宇宙機関（ESA）と日本航空宇宙探査庁（JAXA）の共同ミッションは、10月19日金曜日にフランス領ギアナのクーロウ郊外にあるESAの宇宙港から離陸する予定の2つの宇宙船を一緒に水星に打ち上げます。
この2つの航空機は、1970年代に最初の惑星間重力支援操縦を提案したイタリアの科学者で数学者のジュゼッペ「ベピ」コロンボにちなんで名付けられた、ベピコロンボとして総称されています。 BepiColombo宇宙船は、水星の組成と磁場を測定し、惑星の大きなコアの形成について学習し、クレーターと谷の間で火山活動の兆候を探します。そして、事実から1世紀以上後、水星の軌道を測定しますアインシュタインの相対性理論をかつてないほど正確にテストします。
ESAのBepiColomboプロジェクト科学者ヨハネスベンコフは、次のように述べています。 「私たちは、太陽系の形成における役割のために多くのことを学びたいと思っています。 水星はパズルの非常に重要なピースだと信じています。」
BepiColomboミッションは、水星に到着するまでに約7年かかります。 非常に内側の太陽系への移動は、実際には宇宙船を外側の領域に送るよりもはるかにトリッキーです。そして、宇宙船は、ジュゼッペコロンボが知られている重力アシストをうまく利用する必要があります。 打ち上げから1年以上経ったBepiColomboは、2025年後半に地球を回って金星を2回飛び、水星の上を6回回って複雑な軌道ダンスを行います。 Mercury Planetary Orbiter（MPO）およびJAXAのMercury Magnetospheric Orbiter（MMO）は、搭載された太陽電池パネルとそれらをもたらしたイオンスラスタ、Mercury Transfer Module（MTM）から分離されます。
水星に近づいているBepiColomboのアーティストのコンセプト。 2つの宇宙船は、2025年12月に水星に到達すると分離します。（エアバスディフェンスとスペース） BepiColomboは、NASAのMESSENGERプローブであるMercuryを周回する他の唯一の宇宙船の作業に基づいて構築されます。 その使命は、極に近いところに水氷の堆積物があり、火口に穴があいて不毛な私たちの月のように見える世界を明らかにしました。 しかし、月とは異なり、水星はオーブンのように熱く、地質学的に活性があり、岩の多い風景に点在する大きな硫黄鉱床を持っています。
より軽い物質は太陽風によって吹き飛ばされるべきだったので、硫黄は興味深い謎を呈している、とベンコフは言う。 これらの説明されていない硫黄ドリフトは、地球のような硫黄ガスを生成する可能性のある表面下の火山プロセスを示唆しています。
水星のユニークな構造活動は、ダイナミックな世界のもう一つの兆候です。 一緒に移動して摩擦する地球の多くのプレートとは異なり、水星には惑星を囲む1つのプレートしかありません。 その結果、小さな世界が収縮し、表面に深い亀裂や割れ目が開きます。 これらの収縮は、水星が冷えるにつれて起こりますが、惑星が冷えている理由は、惑星科学コミュニティで熱く議論されている問題です。 水星は何十億年も冷却され続けており、このプロセスは今日も続いていますが、この熱の放出は惑星が形成された後に遅くなると予想されていました。
「水銀にはこの一連の欠陥があり、ある期間にわたって惑星が収縮したことを非常に明確に示しています」と、スミソニアン地球惑星研究センターの上級科学者であり、メッセンジャーチームのメンバーであるトムワッターズは言います。 「私にとって最も魅力的なことの1つは、地球よりはるかに小さく、太陽系で最も小さい惑星であり、プレートテクトニクスの恩恵を受けずに、より小さな体が収縮を表現する方法を示していることです。」
岩のしわがれている外側の地殻の下で、水星の液体金属のコアは重く、中心に固体のコアがある可能性があると考えられています。 科学者たちは、水星の70〜80％がそのコアで構成されており、地球に次いで太陽系で2番目に密度の高い惑星であると推定しています。 そして、そのような大きな金属組成は、水星に別の注目すべき特徴を与えます：強い磁場。
「1970年代の磁場の発見はまったく予想外でした」とBenkhoff氏は言います。
ヨーロッパのMPOは水星の地質を研究するために地表近くを周回しますが、日本のMMOは惑星の磁場を研究するためにさらにループアウトします。 惑星のサイズは地球の3分の1にすぎませんが、水星には同様の磁場があります。 科学者たちは長年、惑星の内部構造が磁気を駆動しているのか、それとも近くの太陽との相互作用によるものなのか疑問に思っていました。
表面の硫黄、地殻の割れと冷却、および活性磁場の間の関係は、水星の形成のヒントを提供します。 太陽系の多くのオブジェクトは、常に現在の場所に住んでいるわけではなく、遠くに形成されて内側に移動し、水星はこれらのオブジェクトの1つである可能性があります。 他の惑星に突っ込まれようと、常に太陽のすぐ近くに閉じ込められようと、水星の歴史は、天文学者が私たちの太陽系がどのようになったかを知る必要があるかどうかを理解するために重要であると考えられています。
しかし、過去に水星に何が起こったとしても、惑星は今日でも奇妙な疑問を呈しています。 硫黄と水の入った氷をふるい分けてアクティブになっている場合、表面に生物学的なものはありますか？
「一方では、ピザオーブンのような華氏450度の温度があります」とBenkhoff氏は言います。 「クレーターに水氷があります。 これは魅力的です。 これらのクレーターで最初に生物学的マーカーを見つけたとしたらどうでしょう。 他のすべての人々は火星と[木星の月]エウロパを探していますが、水星にいるのかもしれません！」
ESAとJAXAは、10年以上の待機の後、水星への長い旅を開始する態勢を整えています。 今週末、BepiColomboは、最も謎めいた惑星の1つだけでなく、何十億年も前に宇宙の小さな地域がどのように集まったかをよりよく理解するための探求に乗り出します。
2012年にメッセンジャー宇宙船によって撮影された水星の南半球の四肢の2つの画像のモザイク。（NASA /ジョンズホプキンス大学応用物理学研究所/カーネギー研究所）
