Fram till 2008, endast en rymdfarkost hade någonsin besökt planeten Merkurius, och det dröjde inte länge. NASA:s Mariner 10-uppdrag flög förbi den lilla världen tre gånger på 1970-talet, ge mänskligheten en hjälpsam men begränsad glimt av solsystemets innersta planet. Mariner 10 avbildade cirka 45 procent av Merkurius yta och upptäckte dess inre magnetfält, bland annat.

Decennier gick med Merkurius utforskning på paus, tills lanseringen av MESSENGER (Mercury Surface, Rymdmiljö, Geokemi, och Ranging) uppdrag 2004. Orbiting Mercury mer än 4, 000 gånger, rymdfarkosten MESSENGER gav forskarna den första – och hittills, endast — global bild av Merkurius. Det avslöjade konstiga ytegenskaper, avslöjade ledtrådar om dess geologiska historia, kartlade ett magnetfält som inte liknar något vi sett tidigare, och gjorde otaliga andra upptäckter. Efter att ha kretsat runt Merkurius i mer än fyra år, rymdfarkosten fick slut på gas; utan drivmedel, dess närmaste inflygningsavstånd sjönk lägre och lägre tills sonden slutligen kraschade in i planetens yta den 30 april, 2015.

Nu, efter att ha hällt igenom de enorma mängderna data som rymdfarkosten returnerade, några av MESSENGERs främsta vetenskapsmän har publicerat en bok som beskriver uppdragets viktigaste lärdomar. Med titeln Mercury:The View After MESSENGER, boken är medredigerad av Sean Solomon, som ledde uppdraget och är nu chef för Lamont-Doherty Earth Observatory inom Columbias Earth Institute.

I intervjun nedan, Solomon delar med sig av några av de viktigaste resultaten som diskuteras i boken, varför de betyder något för oss jordbor, och hur MESSENGER-data kommer att informera ett nytt uppdrag som redan är på väg till Merkurius.

Konversationen har redigerats och komprimerats.

Vad inspirerade dig att sätta ihop den här boken?

Vi hade skrivit hundratals tidningar, men vi ville syntetisera all den informationen medan vi fortfarande var tillsammans som ett team, och beskriv för våra vetenskapliga kollegor vad vi hade lärt oss om Merkurius från MESSENGER-uppdraget.

Vad boken förmedlar är att vi tittade på en komplicerad planet, och alla dess element och processer, för första gången globalt. Boken är en återspegling av det faktum att vi hade ett mycket brett vetenskapsteam som bara tog upp ett stort antal frågor på planetarisk skala, från planetens djupa inre till hur atmosfären fungerar och hur planeten interagerar med solvinden och rymdvädret. Det var en underbar upplevelse att vara en del av ett team som tog upp ett så brett spektrum av frågor på en gång.

Vad fångade från början ditt intresse för Merkurius?

I vårt solsystem har vi fyra naturliga laboratorier för att utforska hur planeter av sten och metall bildades och utvecklades:Jorden, Mars, Venus, och Merkurius. Vi vet nu att det finns hundratals av dessa laboratorier runt andra stjärnor, men bara fyra är inom räckhåll för nuvarande rymdfarkoster. Merkurius avslutar inventeringen av planetbildnings- och evolutionsexperiment, varav en producerade vår egen planet och tre av dem producerade väldigt olika planeter.

Av de fyra inre planeterna, Jorden blev lite större, den enda som idag har hav, som idag har ett klimat som är mottagligt för de organismer som lever där, och som vi vet var en plats för livets ursprung. Så jorden verkar speciell, speciellt för oss eftersom det är vårt hem. Men det är en produkt av samma processer som producerade våra systerplaneter, och därför skulle vi vilja förstå vilka egenskaper som ledde till miljön som vi kallar hem, och hur små förändringar i startförhållandena eller avståndet från värdstjärnan eller andra händelser kan ha satt jorden i en något annorlunda riktning än dess systerplaneter. Hur sårbar betyder det att vår planet är på lång sikt, och hur troligt är det att jordliknande planeter runt andra stjärnor kan ha liknande resultat som vår egen planet?

Varför är Merkurius den sista av dessa fyra som ska utforskas grundligt?

Merkurius är svårare att komma till än Venus och Mars, och det är längre. Det är mycket närmare solen, så miljön är mycket hårdare – solen är så mycket som 11 gånger ljusare än den är i jordens omloppsbana, och strålningen är högre eftersom du är så mycket närmare solen. Så det har alltid varit en utmaning att skicka en rymdfarkost till Merkurius.

Människan har skickat mer än tre dussin rymdfarkoster till Venus och mer än fyra dussin till Mars. MESSENGER var bara den andra rymdfarkosten som besökte den innersta planeten. Ändå, det gav oss en global bild av ytsammansättning, interiören, och rymdmiljön. Så vi kommer definitivt ikapp där Mars-utforskningen var för ungefär 40 år sedan, och där Venus utforskning var för ungefär 25 år sedan. Ikapp:ja; ikapp:nej.

Vilka var några av de viktigaste upptäckterna som kom ur MESSENGER-uppdraget?

Av alla inre planeter, Kvicksilver är gjord av det tätaste, överlägset. Vi har vetat i 70 år eller så att det mestadels – kanske två tredjedelar – är metall, och det fanns idéer om varför. En idé var att Merkurius är metallrik eftersom det kondenseras endast från de material som var fasta mycket nära solen, som skulle ha inkluderat järn. En annan idé var att den började kanske dubbelt så stor som den nuvarande, och sedan extraordinär värme från gas- och stoftnebulosan runt den tidiga aktiva solen förångade den yttre delen. En tredje idé var att Merkurius började Mars-liknande i storlek, och senare kolliderade ett stort föremål med det och kastade ut det mesta av det steniga skalet, lämnar efter sig ett metallrikt föremål som var kanske en faktor två mindre. Alla dessa teorier förutspådde att Merkurius skulle vara uttömd på element som lätt kan avlägsnas av höga temperaturer - de så kallade flyktiga elementen. Vi gjorde de första kemiska kartorna över ytan, och en av uppdragets största överraskningar var att de flyktiga elementen är närvarande, och de finns i stort överflöd. Så ingen av teorierna för varför Merkurius var metallrik är korrekta. De har alla förfalskats av geokemisk fjärranalys. Det betyder att vi behöver en ny teori för hur man sätter ihop de inre planeterna.

En annan överraskning kom när vi mätte Merkurius magnetfält. Vi hade en gissning att som jordens fält, det skulle vara dominerande dipolärt – som fältet för en stavmagnet – och det var det. Den stora överraskningen var att till skillnad från jordens, Merkurius magnetfält har inte samma centrum som planeten. Den är förskjuten mot nordpolen med cirka 20 procent av planetens radie. Det fanns inga modeller som förutspådde resultatet före uppdraget, och det har viktiga konsekvenser på jorden. Jordens polaritet vänder ibland, och dessa magnetiska omkastningar ger grunden för att utarbeta mycket av jordens historia. Metoden antar att jordens magnetiska dipol alltid har stått i centrum, men att hitta en systerplanet där det inte är sant utmanar åtminstone detta antagande på vår egen planet.

Det fanns många andra upptäckter, men den sista jag ska nämna handlar om Merkurius polära avlagringar. Dessa avlagringar sågs först för decennier sedan av jordbaserad radar som ljusa områden inuti nedslagskratrar nära nord- och sydpolen. Dessa områden ligger i permanent skugga och har varit tillräckligt kalla för att fånga vattenis i miljarder år. MESSENGER bekräftade att de polära avlagringarna mestadels är vattenis, men vi upptäckte något annat. I kratrar mer än några grader från polerna, isen var täckt av ett utomordentligt mörkt material. Det är mörkare än något annat på Merkurius, så det är inte kvicksilvermaterial. Det är bara associerat med polära avlagringar, så kanske det är där på grund av samma processer som skickade isen till Merkurius. Vårt teams gissning är att det mörka materialet är organiskt material av det slag som täcker föremål i det yttre solsystemet, och att den kunde ha levererats tillsammans med vattenis genom nedslag från kometer och asteroider. En av idéerna för hur jordens vatten förvärvades är att det kom från påverkan av yttre solsystemobjekt. Och så kan det vara så, bevarad i dessa polära kratrars djupfrysning, Merkurius tillhandahåller ett arkiv över processen genom vilken vatten och organiskt material levererades till den tidiga jorden.

Vad kommer härnäst för utforskningen av Merkurius?

Jag är säker på att det finns fler upptäckter att göra från MESSENGER-data. Vi har terabyte med data som har samlats in, och det finns människor som skriver papper om analysen av dessa data nu. Vi förväntar oss att studenter av Merkurius kommer att ösa igenom dessa uppgifter i år efter år.

Dessutom, det är två rymdfarkoster på väg till Merkurius just nu som en del av ett gemensamt uppdrag av European Space Agency och Japan Aerospace Exploration Agency som heter BepiColombo. Rymdfarkosten förväntas gå in i omloppsbana runt Merkurius i slutet av 2025. Tills dess MESSENGER-data är de bästa tillgängliga för att hantera frågor som ännu inte har besvarats, och ställa in frågorna som BepiColombo ska besvara. Så vi förväntar oss att MESSENGER-data är en mycket viktig resurs, säkert för de kommande sju åren, och ingen tvekan därefter.

Vilka mysterier hoppas du att BepiColombo kan lösa?

BepiColombo kommer att gå långt mot att ytterligare utveckla vår förståelse av Merkurius.

MESSENGER hade en elliptisk bana runt Merkurius, så vi var tvungna att välja en halvklot för att komma närmast, och vi valde norr. Så BepiColombo kommer att få bättre observationer av det södra halvklotet än vi gjorde, och det kommer definitivt att förbättra vår förståelse av de hemisfäriska skillnaderna. En av frågorna jag har är:Kan vi se något i ytan? i den geologiska historien eller sammansättningen, till exempel, som ger oss en ledtråd om varför magnetfältet är off-center?

Det ska också bli intressant att ta reda på om vi kan se ytförändringar sedan MESSENGER var där, indikerar pågående geologiska processer, förändringar i magnetfältet, eller andra modifieringar som vi inte ens kan förutse i detta skede.

När BepiColombo börjar skicka tillbaka data, planerar du att skapa ytterligare en upplaga av din bok?

Jag tror att jag nog lämnar nästa bok till de där killarna.