16

نفذت مركبة الفضاء ببيكولومبو التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية مؤخرًا اقترابها الخامس من كوكب عطارد في 1 ديسمبر، لتصبح أول مركبة فضائية تراقب الكوكب في ضوء الأشعة تحت الحمراء المتوسطة. لقد كشفت ملاحظات ببيكولومبو من الاقتراب عن تفاصيل جديدة مثيرة للاهتمام حول سطح عطارد، بما في ذلك تباينات في درجة الحرارة والتركيب.

تعتبر ببيكولومبو فقط المهمة الثالثة التي تزور أصغر كوكب في نظامنا الشمسي، مما يجعل عطارد أقل كواكب الصخور استكشافًا في النظام الشمسي. في عام 2026، ستدخل ببيكولومبو مدارًا حول عطارد وتبدأ مهمتها الرئيسية، لتصبح أول مركبة فضائية تدور حول عطارد منذ مركبة ناسا مسنجر من 2011 إلى 2015.

“

بدأت رحلة بيبي كولومبو الطويلة نحو عطارد في 20 أكتوبر 2018، عندما تم إطلاق المهمة من غيانا الفرنسية على متن صاروخ أريان 5. كانت المهمة مخططًا لها في البداية للوصول إلى الكوكب في ديسمبر 2025. ومع ذلك، أدت مشاكل المحركات التي تم اكتشافها في سبتمبر 2024 إلى تمديد مرحلة الاقتراب لمدة عام واحد، مما جعل تاريخ الوصول في نوفمبر 2024.

تضمنت مرحلة الاقتراب للمهمة عدة تحليقات بالقرب من الأرض والزهرة وعطارد، باستخدام الجاذبية من كل كوكب لتغيير مسار بيبي كولومبو المداري حول الشمس وتقريب المركبة الفضائية من عطارد. شهدت التحليقة الأخيرة لبيبي كولومبو في 1 ديسمبر اقتراب المركبة الفضائية على بعد 38,000 كيلومتر من سطح الكوكب. كان الهدف الرئيسي من هذه التحليقة هو جمع بيانات إضافية عن سطح عطارد والبيئة المحيطة به.

قاس المركبة الفضائية الجسيمات والحقول الكهرومغناطيسية أثناء تواجدها بالقرب من الكوكب، ولأول مرة، قامت بتصوير السطح المتقعر في أطوال موجية متوسطة الأشعة تحت الحمراء باستخدام جهاز مقياس الإشعاع الحراري للأرض ومقياس الطيفي للأشعة تحت الحمراء (MERTIS).

“مع MERTIS، نحن نفتح آفاق جديدة وسنكون قادرين على فهم التركيب والمعادن ودرجات الحرارة على كوكب عطارد بشكل أفضل بكثير،” قال الباحث الرئيسي لمشروع MERTIS هارالد هايزنغر من جامعة مونستر في ألمانيا.

“بعد حوالي عقدين من التطوير، وقياسات مختبرية للصخور الساخنة المشابهة لتلك الموجودة على عطارد، وعدد لا يحصى من الاختبارات لكافة تسلسل الأحداث خلال مدة المهمة، أصبحت بيانات MERTIS الأولى من عطارد متاحة الآن. إنها ببساطة مذهلة!” أضاف جورن هيلبرت، الباحث الرئيسي المشارك في MERTIS من المركز الألماني للفضاء (DLR) في برلين.

كشفت الملاحظات الأولى من MERTIS أن بعض مناطق سطح عطارد تتألق بشكل أكثر سطوعًا في الأشعة تحت الحمراء المتوسطة مقارنةً بأخرى. وبشكل أكثر تحديدًا، فإن حوض كالوريس وأجزاء من سهل بركاني كبير في نصف الكرة الشمالي لعطارد تصدر المزيد من الضوء في الأشعة تحت الحمراء المتوسطة.

يزداد الضوء في الأشعة تحت الحمراء المتوسطة في هذه المناطق بسبب درجة حرارة السطح، والخشونة، والتركيب. إن مطياف التصوير الخاص بـ MERTIS حساس للأشعة تحت الحمراء المتوسطة بطول موجي يتراوح بين 7 و14 نانومتر. ومن المعروف أن هذا النطاق الطولي مناسب بشكل خاص لمراقبة وتمييز المعادن المكونة للصخور في ميزات السطح.

“اللحظة التي نظرنا فيها لأول مرة إلى بيانات مرور MERTIS وتمكنا على الفور من تمييز فوهات التأثير كانت مدهشة. هناك الكثير لاكتشافه في مجموعة البيانات هذه – الميزات السطحية التي لم يتم ملاحظتها بهذه الطريقة من قبل تنتظرنا. لم نكن أبداً بهذا القرب من فهم المعادن السطحية العالمية لعطارد مع جاهزية MERTIS للمرحلة المدارية من BepiColombo,” قال قائد المشروع سولماز أدلي من DLR.

لقد كانت تركيبة سطح عطارد لغزًا طويل الأمد في علم الكواكب، وقد أثبتت بيانات مركبة “ماسنجير” حول سطح الكوكب وتركيبه أنها غير كافية لتقديم نتائج حاسمة. عندما تصل أدوات “MERTIS” وغيرها من أدوات “بيبي كولومبو” إلى مدار حول الكوكب في عام 2026، ستوفر لعلماء الكواكب دقة أفضل في تصوير السطح ودقة في تركيبة العناصر.

لقد أدت بيانات “ماسنجير” إلى اعتقاد العلماء بأن سطح عطارد يحتوي على كميات منخفضة من الحديد – وهي اكتشاف مثير نظرًا للنواة الكبيرة المكونة من الحديد والنيكل للكوكب. كما أظهرت “ماسنجير” أن بعض العناصر الكيميائية التي تتبخر بسهولة موجودة بتركيزات عالية على سطح عطارد على الرغم من مداره الضيق حول الشمس.

هناك لغز آخر يحيط بكوكب عطارد وهو مظهره الداكن. بينما قد يبدو سطح الكوكب المليء بالفوهات مشابهًا لسطح القمر للوهلة الأولى، إلا أنه يعكس حوالي ثلثي كمية الضوء التي يعكسها سطح القمر — وهي خاصية مثيرة للاهتمام لكوكب يدور بالقرب الشديد من شمسنا.

عطارد في الحركة… إحدى كاميرات السيلفي الخاصة بـ #BepiColombo التقطت صورة لعطارد اليوم بينما كانت المركبة الفضائية تمر بجانب الكوكب بسرعة تصل إلى 3 كم في الثانية. 🛰️💨
تم التقاط هذا الوقت السريع للصور غير المعالجة خلال الفترة من 10:26 إلى 11:18 بتوقيت UTC اليوم (11:26-12:18 بتوقيت وسط أوروبا)، بين 53700 و 48000 كم… pic.twitter.com/NPlnLCBOr3

— BepiColombo (@BepiColombo) 1 ديسمبر 2024

“

تقيس قياسات MERTIS كيف تتوهج المعادن المختلفة في ضوء الأشعة تحت الحمراء المتوسطة وكيف يتغير التوهج مع درجة الحرارة. كانت فرق المهمة تختبر خلطات مختلفة من المواد والمعادن في مختبر لتدريب كل من الجهاز وبرامج التحليل لوصول BepiColombo وMERTIS إلى الكوكب في عام 2026. خلال الاختبارات، يتم تسخين الخلطات إلى درجات حرارة مختلفة حتى تتوهج، ثم يتم أخذ قياسات لتوهجها في أطوال موجية تحت الحمراء المتوسطة.

“نظرًا لأن سطح عطارد فقير بشكل مدهش في الحديد، فقد كنا نختبر معادن طبيعية وصناعية تفتقر إلى الحديد. تشمل المواد المختبرة معادن تشكل الصخور لمحاكاة ما قد يتكون منه سطح عطارد”، أوضحت سولماز.

بعد فترة وجيزة من دخولها المدار، ستقوم MERTIS بإنشاء خريطة عالمية لتوزيع المعادن على سطح عطارد بدقة تصل إلى 500 متر.

”

من المثير للاهتمام أن جهاز MERTIS محجوز جزئيًا حاليًا بسبب التكوين المكدس لمركبة بيبي كولومبو الفضائية. تتكون بيبي كولومبو من قمرين صناعيين تم تكديسهما فوق بعضهما. بمجرد أن تكون في مدار حول كوكب عطارد، ستنفصل النصفان، وهما مدار كوكب عطارد (MPO) ومدار المجال المغناطيسي لعطارد (MMO)، وتبدأ مهامهما.

يتميز تصميم MERTIS بوجود “منفذين” لجمع البيانات ومعايرتها. أحد هذين المنفذين محجوز حاليًا بسبب طبيعة بيبي كولومبو المكدسة؛ ومع ذلك، أعاد العلماء تصميم الأداة لتعمل بمنفذ مفتوح واحد فقط للمرور. بمجرد أن تكون في مدار حول عطارد، سيكون كلا المنفذين مفتوحين وسيعمل MERTIS كما هو مخطط له.

“هذه النتائج المثيرة والقيمة من أداة MERTIS هي مجرد لمحة مغرية عن النتائج العظيمة التي نتوقعها من حمولة بيبي كولومبو العلمية بأكملها بمجرد أن تعمل المركبتان في مدارهما حول عطارد”، يقول عالم مشروع بيبي كولومبو جيرينت جونز.

(الصورة الرئيسية: انطباع فني لبيبي كولومبو عند عطارد. الائتمان: ESA)