Nuevos descubrimientos en Mercurio

Nuevos descubrimientos en Mercurio

El campo magnético de Mercurio está "vivo".

Julio 3, 2008: El campo magnético de Mercurio está "vivo". Respiraderos volcánicos rodean la gigantesca Cuenca Caloris del planeta.
Estos son sólo algunos de los nuevos descubrimientos de la nave espacial MESSENGER (Mensajero) de la NASA, la cual sobrevoló Mercurio el 14 enero de 2008. Los resultados están descriptos en una serie de 11 artículos publicados en un número especial de la revista Science, el 4 de julio.
Seis de los artículos en Science proporcionan información sobre estudios de la superficie del planeta (sus colores, la mineralogía y la forma de su terreno). Por ejemplo, la imagen con los colores resaltados que se muestra abajo revela evidencia de respiraderos volcánicos ubicados a lo largo de los márgenes de la Cuenca Caloris, una de las cuencas más grandes y más jóvenes del sistema solar, creadas por impactos:

Arriba: Una imagen en colores de la Cuenca Caloris y de las regiones adyacentes. Los tonos anaranjados que se encuentran justo dentro del borde de la Cuenca Caloris marcan la ubicación de sitios que se pensaba eran volcánicos. Cortesía de Science/AAAS. [Imagen ampliada] [Más información]

"Al combinar los datos proporcionados por Mariner 10 y por MESSENGER, el grupo científico pudo reconstruir de forma exhaustiva la historia geológica completa del interior de la Cuenca Caloris", dice James Head, de la Universidad Brown, quien es el autor principal de uno de los informes de Science. "La cuenca se formó por el impacto de un asteroide o de un cometa durante un período de fuertes bombardeos en los primeros mil millones de años de la historia del sistema solar. Al igual que con los mares lunares, se produjo un período de actividad volcánica, el cual ocasionó flujos de lava que llenaron el interior de la cuenca. Este vulcanismo es responsable del material rojo, relativamente liviano, del interior de los llanos, entremezclado con depósitos de cráteres de impacto [más nuevos]".
Encontrar respiraderos volcánicos alrededor de Caloris resuelve un antiguo debate entre los científicos planetarios: ¿Los llanos suaves de Mercurio, tal como el interior de la Cuenca Caloris, son causados por la erupción de lava o por algún otro proceso? La lava ha triunfado.

Derecha: Cerca del borde de la Cuenca Caloris, esta amplia cúpula suave, o forma parecida a un escudo, se interpreta como que es un volcán. El halo brillante que rodea la depresión con forma de riñón es problamente un depósito de una erupción explosiva volcánica. Cortesía de Science/AAAS. [Imagen ampliada] [Diagrama]

Uno de los resultados más emocionantes publicados en Science está relacionado con el campo magnético de Mercurio. Hasta que Mariner 10 descubrió el campo magnético de Mercurio en los años '70, la Tierra era el único planeta terrestre que se sabía tenía un campo magnético global. El magnetismo de la Tierra es generado por su agitado núcleo caliente de hierro líquido a través de un mecanismo conocido como dínamo magnético. Los investigadores están desconcertados por el campo magnético de Mercurio ya que se supone que su núcleo de hierro se ha enfriado hace mucho tiempo y que ha dejado de generar magnetismo. Algunos científicos han propuesto que el campo puede ser un vestigio del pasado, congelado en la corteza exterior del planeta.
Los datos proporcionados por MESSENGER sugieren otra cosa: el campo de Mercurio parece ser generado por una dínamo activa en el núcleo del planeta. No es un vestigio.
"Las mediciones llevadas a cabo por MESSENGER indican que, al igual que en la Tierra, el campo magnético de Mercurio es básicamente dipolar, lo cual significa que tiene un polo magnético norte y uno sur", dice Brian Anderson, autor principal de la investigación, en el Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins (APL, por su sigla en idioma inglés), en Laurel, Maryland. "El hecho de que sea dipolar, y de que no hayamos encontrado anomalías a longitudes de onda más cortas, lo que significaría parches de corteza magnética, respalda la idea de que estamos viendo una dínamo moderna. Estamos ansiosos por el próximo vuelo de inspección que se realizará en octubre y también por el año que la nave estará en órbita para ver si éste es el caso en todo el planeta y confirmar que el campo proviene del núcleo".

Derecha: Un cráter deformado por un lóbulo escarpado. Haga clic aquí para ver más ejemplos. Cortesía de Science/AAAS.

El núcleo de Mercurio compone el 60% de su masa, lo cual es al menos dos veces más grande que en cualquier otro planeta. El enfriamiento de este gigantesco núcleo ha llevado a una notable contracción del planeta, revelándose así en forma de "arrugas" parecidas a precipicos, que se conocen como lóbulos escarpados (fotografía a la derecha). Sean Salomon, quien es el principal investigador de MESSENGER, en el Instituto Carnegie de Washington, explica:
"Los accidentes geográficos tectónicos preponderantes en Mercurio son lóbulos escarpados, enormes acantilados que marcan la cumbre de fallas de la corteza que se formaron durante la contracción del área que la rodea. Ellos relatan la importancia que ha tenido el enfriamiento del núcleo para la evolución de la superficie. Después del final del período de fuertes bombardeos, el enfriamento del núcleo del planeta no sólo alimenta a la dínamo magnética sino que también llevó a la contracción del planeta entero. Y los datos del vuelo de inspección indican que la contracción total es al menos un tercio mayor de lo que pensamos previamente".
El vuelo de investigación también realizó las primeras observaciones de partículas cargadas en la incomparable exosfera de Mercurio. La exosfera es una atmósfera ultradelgada donde las moléculas están tan separadas que es más fácil que choquen contra la superficie que entre ellas. El material en la exosfera proviene principalmente de la propia superficie de Mercurio, golpeada por la radiación, por el viento solar y por la vaporización de meteoroides:

"La nave MESSENGER pudo observar la exosfera de Mercurio en tres áreas —el lado del día, la línea del día y la noche, o terminador, y su cola de sodio de 40.000 km (25.000 millas)", dice el autor Bill McClintock, de la Universidad de Colorado. "Los átomos de hidrógeno, helio, sodio potasio y calcio han sido vistos en la exosfera y es casi seguro que muchos otros elementos existen allí. Estos átomos son acelerados lejos de Mercurio por acción de la presión de la radiación solar y forman una larga cola de átomos que fluye lejos del Sol. Pero sus abundancias difieren dependiendo de si es de día o de noche, de los efectos del campo magnético y del viento solar y, posiblemente, de la latitud".
"La exosfera de Mercurio es increíblemente activa", se maravilla.
Otra importante sorpresa científica tiene que ver con la magnetosfera de Mercurio —la burbuja de magnetismo que rodea al planeta. Thomas Zurbuchen, de la Universidad de Michigan, explica: "La magnetosfera de Mercurio está llena de muchos tipos de partículas cargadas, tanto atómicas como moleculares. Lo que en algún sentido es una 'nebulosa de plasma de Mercurio' es mucho más rica en complejidad y estructura que el toro de plasma de Io, en el sistema de Júpiter". La composición de la nebulosa no corresponde a la del viento solar, lo cual lleva a los investigadores a la conclusión de "que ese material proviene de la superficie del planeta. Esta observación significa que este vuelo de reconocimiento consiguió dar la primera mirada a la composición de la superficie".

Derecha: Los datos del sensor FIPS, de la nave MESSENGER, revelan la composición de la nebulosa de plasma de Mercurio. Cortesía de Science/AAAS. [Imagen ampliada] [Más información]

"Cuando se mira al planeta en el cielo, luce como un simple punto de luz", comentó Ralph McNutt, científico del Proyecto MESSENGER del APL. "Pero cuando se experimenta un acercamiento a Mercurio a través de todos los 'sentidos' de la nave MESSENGER, viéndolo en diferentes longitudes de onda, sintiendo sus propiedades magnéticas y tocando todos los rasgos de sus superficie y sus partículas energéticas, se percibe un sistema complejo y no sólo una bola de roca y metal".
"Es notable que esta rica base de datos provino de dos días de obtención de imágenes, sólo 30 minutos de muestreo de la magnetosfera y de la exosfera del planeta y menos de diez minutos de realización de altimetría y recopilación de otros datos cerca del momento de mayor acercamiento", agrega Solomon. "El vuelo de reconocimiento de la nave MESSENGER fue un gran éxito".
Y ese fue sólo el principio. Dos vuelos de inspección más están programados para octubre de 2008 y septiembre de 2009. Después, la nave MESSENGER se pondrá en órbita alrededor de Mercurio, en 2011. Tiempos muy emocionantes están por llegar. Manténgase sintonizado con Ciencia@NASA para conocer actualizaciones sobre el tema.