La NASA capta nuevas imágenes sobre el planeta Mercurio

Después de sólo seis meses en órbita alrededor de Mercurio, la nave espacial MESSENGER de la NASA está enviando  información que ha revolucionado la manera en que veíamos el planeta más interior. Los análisis de los nuevos datos de la sonda muestra, entre otras cosas, nuevas pruebas de que el vulcanismo es un hecho generalizado en la superficie de Mercurio, un primer plano de ciertos “huecos” en la superficie, las primeras mediciones directas de la composición química de la corteza de Mercurio, y el primer inventario global de iones del plasma del entorno del planeta.

Los resultados se presentan en una serie de siete artículos publicados en una sección especial de la revista Science revista el el pasado 30 de septiembre de 2011.

“Los instrumentos de la MESSENGER están capturando datos que sólo se pueden obtener desde la órbita”, dice el investigador principal de MESSENGER Sean Solomon, del Instituto Carnegie de Washington. “Hemos fotografiado muchas áreas de la superficie con una resolución sin precedentes, se han visto las regiones polares con claridad por primera vez, hemos construido una cobertura global con nuestras imágenes y otros conjuntos de datos, que son mapas de la composición elemental de la superficie de Mercurio, que están llevando a cabo un inventario permanente de la exosfera neutra e ionizado del planeta, y estamos ordenando la geometría del campo magnético de Mercurio y su magnetosfera. Y no hemos hecho más que empezar. Mercurio tiene muchas más sorpresas reservadas para nosotros ya que nuestra misión avanza día a día”. 

Durante décadas los científicos se habían roto la cabeza sobre si Mercurio tenía depósitos volcánicos en su superficie. Tres sobrevuelos de la MESSENGER han respondido a esa pregunta de manera afirmativa, pero la distribución mundial de materiales volcánicos no se vio limitada así. Los nuevos datos desde la órbita muestra una vasta extensión de llanuras volcánicas que rodean la región del polo norte de Mercurio. Estas llanuras continuas y suaves cubren más del 6% de la superficie total de Mercurio.

Los depósitos volcánicos son gruesos. “El análisis del tamaño de cráteres fantasma enterrados en estos depósitos, indica que la lava es a nivel local de 2 kilómetros de espesor”, explica James Head de la Universidad de Brown, y autor principal de uno de los artículos de Science. ”Si usted se imagina de pie en la base del Monumento a Washington, la parte superior de las lava estaría algo así como 12 monumentos de Washington por encima de ti.

De acuerdo a la cabeza, los depósitos parecen típicas lavas de inundación, grandes volúmenes de roca solidificada fundida, similares a los hallados en el Columbia River Basalt Group, que en un momento cubría 150.000 kilómetros cuadrados de la región noroccidental de Estados Unidos. “En Mercurio parecen haberse derramado de las rejillas que las retenían y cubrieron  áreas circundantes mediante inundaciones a gran profundidado, enterrando las rejillas de ventilación donde se originaron”, dice Head.

Los científicos también han descubierto respiraderos, que miden hasta 25 kilómetros de longitud, que parecen ser la fuente de algunos de los enormes volúmenes de lava muy caliente que se han expandido a lo largo de la superficie de Mercurio y erosionado el sustrato, tallado y creado valles en forma de crestas en forma de lágrima  en el terreno subyacente. “Estas formas sorprendentes y los depósitos pueden estar relacionados con tipos de composiciones inusuales, similares a las rocas terrestres llamadas komatiítas, siendo vistas por otros instrumentos”, dice Head. ”Incluo, lavas como estas pueden haber sido las típicas de un primer periodo en la historia de la Tierra, para el cual sólo hay pruebas irregulares hoy en día.” 

Como la Messenger sigue la órbita de Mercurio, el equipo de imágenes está construyendo un catálogo global de estos depósitos volcánicos y  trabaja con equipos de otros instrumento para construir una visión integral de la historia del vulcanismo en Mercurio.

Las imágenes obtenidas por la MESSENGER han revelado una clase inesperada de relieve del planeta y sugieren que un proceso geológico no reconocido previamente es responsable de su formación. Las imágenes recogidas durante los sobrevuelos de la Mariner 10  y la MESSENGER mostraron que los pisos y los picos centrales de montañas de algunos cráteres de impacto son muy brillantes y tienen un familiar color azul presente en otras áreas de Mercurio. Estos depósitos se consideraban inusuales porque no hay cráteres de características similares en la Luna. Pero sin imágenes de mayor resolución, los depósitos brillantes seguían siendo una curiosidad.

Ahora la misión orbital de la MESSENGER ha proporcionado  puntos de vista cercanos de muchos de estos cráteres.

“Para sorpresa del equipo científico, resulta que las áreas brillantes están compuestas de pequeñas depresiones de forma irregular que se encuentran a menudo en grupos “, dice David Blewett, científico del equipo del Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory (APL) en Laurel, Maryland, y autor principal de uno de los artículos. “El equipo científico ha adoptado el término ‘huecos’ para estas características que les distingan de otros tipos de depresiones vistas en Mercurio.” 

Estos huevos han sido encontrados en una amplia gama de latitudes y longitudes, lo que sugiere que son bastante comunes en el planeta. Muchas de las depresiones son luminosas y poseen halos, dice Blewett, los detectados hasta ahora tienen un aspecto joven y no han acumulado pequeños cráteres de impacto, lo que indica que son relativamente jóvenes.

“El análisis de las imágenes y las estimaciones de la tasa a la que estos huecos han podido hacerse han vez llevado a la conclusión de que podrían estar activos en la actualidad”, dice Blewett. “La antigua visión que teniamos de Mercurio pasaba por creer que era igual que la Luna. Pero sin embargo, desde su punto de vista en órbita, la sonda MESSENGER nos muestra que Mercurio es radicalmente diferente de la Luna en casi todos los aspectos en que se puede medir. “

Los científicos están recopilando datos sobre la composición química de la superficie que no podrían haber sido obtenido sin la perspectiva de observación permanente que la órbita de la MESSENGER proporciona, y la información está siendo utilizada para poner a prueba los modelos de formación de Mercurio y arrojar luz sobre la dinámica de la exosfera del planeta.

Las mediciones de la superficie de Mercurio por el Espectrómetro de Rayos Gamma (GRS) de la sonda revelan una mayor abundancia del elemento radioactivo potasio, un elemento moderadamente volátil que se evapora a una temperatura relativamente baja; algo que ya se había predicho. Junto con el Espectrómetro de Rayos X (XRS), también muestra que Mercurio tiene una composición promedio de la superficie diferente a la de la Luna y otros planetas de tipo terrestre.

“Las mediciones de la proporción de potasio para el torio, otro de los elementos radiactivos, junto con la abundancia de azufre detectado por el XRS, indican que Mercurio tiene un inventario volátil similar a Venus, la Tierra y Marte, y mucho mayor que el de la Luna “, dice el científico Patrick APL Peplowski.

Estos nuevos datos descartan la mayoría de los modelos existentes para la formación de Mercurio que se habían desarrollado para explicar la inusual y densidad del planeta más interior, que tiene una fracción de masa mucho mayor de metal de hierro que Venus, la Tierra o Marte. En general, la composición de la superficie de Mercurio es similar a la esperada y muy similar a la de los meteoritos condritas; muy reducida o rica en metales (material sobrante de la formación del sistema solar).

La MESSENGER también ha recogido las primeras mediciones globales de iones del plasma de la magnetosfera de Mercurio. Más de 65 días que cubren más de 120 órbitas, el Fast Imaging Plasma Spectrometer (FIPS) de la sonda hizo las primeras mediciones a largo plazo de la exosfera de Mercurio.

El equipo encontró que el sodio es el más importante contribuidor de iónes del planeta. “Habíamos observado previamente sodio neutro en mediciones desde la Tierra, pero de cerca hemos descubierto que las partículas cargadas de sodio se concentran cerca de las regiones polares de Mercurio, donde lo más probable es que sea liberado por el viento solar,  golpeando los átomos de sodio fuera de la superficie de Mercurio”, señala Thomas Zurbuchen de la Universidad de Michigan. “Hemos sido capaces de observar el proceso de formación de estos iones, que es comparable a la forma en que se generan las auroras en la atmósfera de la Tierra cerca de las regiones polares”. 

El sensor de la FIPS detectó iones de helio a lo largo de toda la magnetosfera de Mercurio. “El helio se debe generar a través de interacciones superficiales con el viento solar”, dice Zurbuchen. ”Suponemos que el helio llegó desde el Sol en el viento solar, fue implantado en la superficie de Mercurio, y luego se dispersó en todas direcciones. 

“Nuestros resultados nos dicen que la débil magnetosfera de Mercurio ofrece al planeta muy poca protección contra el viento solar. Por lo que un clima espacial extremo debe ser una actividad continua en la superficie del planeta más cercano al Sol “.

“Estas revelaciones hacen hincapié en que Mercurio es un mundo fascinante que es incomparable en el sistema solar”, dice Blewett. “Estamos apenas empezando a entender lo que es en realidad y estamos ansiosos por descubrir lo que el planeta nos puede decir acerca de los procesos que condujeron a la formación de los planetas como las vemos hoy “.