Nuevos datos de la misión 'Messenger' en Mercurio

El pasado 18 de marzo, la sonda espacial MESSENGER entró en órbita alrededor de Mercurio para convertirse en la primera nave que orbita ese planeta. Los instrumentos que lleva abordo la sonda están haciendo un reconocimiento completo de la geoquímica del planeta, su geofísica, historia geológica, atmósfera, magnetosfera,  plasma y medio ambiente. La MESSENGER está proporcionando una gran cantidad de nueva información y algunas sorpresas. Por ejemplo, la composición de la superficie de Mercurio difiere de lo previsto para el interior de los planetas terrestres, y el campo magnético de Mercurio tiene una asimetría norte-sur que afecta a la interacción de la superficie del planeta con las partículas cargadas del viento solar.

Decenas de miles de imágenes revelan características importantes del planeta en alta resolución por primera vez. Las mediciones de la composición química de la superficie del planeta está proporcionando importantes pistas sobre el origen del planeta y su historia geológica. Mapas topográficos del planeta y del campo magnético ofrecen nuevas evidencias sobre los procesos dinámicos del interior de Mercurio.Y los científicos saben ahora que los estallidos de partículas energéticas en la magnetosfera de Mercurio son producto de la interacción continua de campo magnético de Mercurio con el viento solar.

“La MESSENGER ha aprobado una serie de hitos esta misma semana”, comenta el investigador principal de la MESSENGER, Sean Solomon, del Instituto Carnegie. “Hemos completado nuestro primer paso por el perihelio de la órbita el domingo, cruzamos un año de Mercurio por primera el lunes, la primera conjunción superior de la órbita solar el martes, y nuestra primera maniobra de corrección de órbita el miércoles. Todo ello ofrece un contexto importante para las nuevas observaciones que continuamente la MESSENGER ha estado enviando a casa casi todos los días. “

Las imágenes obtenidas con el Mercury Dual Imaging System (MDIS ) se combinan en los mapas para tener la primera mirada global al planeta bajo condiciones de visión óptima. Nuevas imágenes de las zonas cercanas al norte de Mercurio muestran que la región alberga una de las mayores extensiones de depósitos de llanuras volcánicas del planeta, con espesores de hasta varios kilómetros. Las grandes extensiones de llanuras confirman que el vulcanismo en forma gran parte de la corteza de Mercurio y durante gran parte de la historia de Mercurio, a pesar de un estado de estrés perpetuo tiende a inhibir la extrusión de material volcánico a la superficie.

Entre las características más fascinantes vistas en las imágenes están los depósitos brillantes en forma de parches de algunos cráteres. Nuevas observaciones dirigidas realizadas por el MDIS revelan que estos depósitos irregulares están agrupados y presentan irregularidades que van desde los cientos de metros hasta los varios kilómetros.Estos pozos están a menudo rodeadas por halos difusos de material de mayor reflexión, asociados con picos centrales, anillos de pico, y bordes de los cráteres.

“La aparición de estos relieves grabados no se parece a nada que hayamos visto antes en Mercurio o la Luna”, dice Brett Denevi, científico del Laboratoriod e Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins, en Laurel, Maryland, y miembro del equipo de imágenes  MESSENGER. “Todavía estamos discutiendo su origen, pero parece que tienen una edad relativamente joven, lo que puede sugerir un componente volátil más abundante de lo que se esperaba en la corteza de Mercurio.”

El Espectrómetro de Rayos-X (XRS) ha hecho varios descubrimientos importantes desde su  inserción en órbita. los ratios de magnesio/silicio, aluminio/silicio, calcio/silicio en promedio sobre grandes áreas muestran que, a diferencia de la superficie de la Luna, la superficie de Mercurio no está dominada por rocas ricas en feldespato. Las observaciones del XRS también han revelado importantes cantidades de azufre en la superficie de Mercurio, apoyando las sugerencias basadas en observaciones de que los minerales de sulfuro están presentes. Este descubrimiento sugiere que los bloques originales de Mercurio pudieron haber sido menos oxidables que los que formaron el resto de planetas terrestres y podrían ser la clave para entender la naturaleza del vulcanismo en Mercurio.

El Espectrómetro de Neutrones y Rayos Gamma ha detectado la desintegración de isótopos radiactivos de potasio y torio, y los investigadores han determinado gran abundancia de estos elementos. “La abundancia de potasio rompe algunas teorías anteriores sobre la composición de Mercurio y su origen”, dice Larry Nittler, científico del Carnegie. “Además, la proporción de potasio y torio es similar a la de otros planetas terrestres, lo que sugiere que Mercurio no posee demasiados compuestos volátiles, contrariamente a algunas ideas previas acerca de su origen.”

El Altimetro Laser de la MESSENGER ha cartografíado la topografía del hemisferio norte de Mercurio en detalle. La región del polo norte, por ejemplo, es una amplia zona de baja altitud. El rango general de la altura topográfica visto hasta la fecha supera los 9 kilómetros.

Imágenes previas de radar obtenidas desde la Tierra mostraron que alrededor del norte de Mercurio y de su polo sur pueden existir que depósitos de agua en forma de hielo y tal vez otros hielos conservados en el suelo frío, permanentemente a la sombra de los cráteres de impacto de alta latitud. El altímetro de la MESSENGER está midiendo la profundidad de los cráteres cercanos al polo norte. Una gran profundidad en estos cráteres apoyaría la idea de la existencia de depósitos en áreas que están en sombra permanente.

La geometría interna del campo magnético de Mercurio puede permitir el rechazo de algunas teorías de cómo se genera este campo. La sonda descubrió que el ecuador magnético de Mercurio está bastante al norte del ecuador geográfico del planeta. El mejor ajuste interno del campo magnético dipolar se encuentra a unos 0,2 radios de Mercurio, o 480 km , al norte del centro del planeta. El mecanismo de dinamo responsable de generar el campo magnético del planeta, por lo tanto, tiene una fuerte asimetría norte-sur.

Como resultado de esta asimetría norte-sur, la geometría de las líneas de campo magnético es diferente en el norte de Mercurio y en las regiones del polo sur. En particular una zona,donde las líneas del campo están abiertas al medio interplanetario mucho más cerca del polo sur. Esto implica que la geometría de la región polar sur está mucho más expuesta que el norte a las partículas cargadas que se calientan y aceleran con el viento solar. El impacto de las partículas cargadas en la superficie de Mercurio contribuye tanto a la generación de la tenue atmósfera del planeta como a la erosión de los materiales de la superficie, los cuales deben tener una asimetría norte-sur.

Uno de los importantes descubrimientos realizados por la Mariner 10 cuando sobrevoló Mercurio en 1974 fueron las ráfagas de partículas energéticas en el Mercurio, similares a la magnetosfera terrestre.Cuatro explosiones de partículas fueron observadas en el primer sobrevuelo, por lo que resulta incomprensible que no se hubieran detectado acontecimientos similares en cualquiera de los tres sobrevuelos de la MESSENGER.

Con la Messenger en órbita casi polar sobre Mercurio, los fenómenos energéticos se ven con una enorme precisión, comentó el científico del proyecto MESSENGER Ralph McNutt, del APL. “A pesar de que varían en intensidad y distribución, las ráfagas de energía de electrones con energías que van desde los 10 voltios kiloelectron (keV) a más de 200 keV, se han visto en la mayoría de las órbitas de inserción y una vez ya en órbita”, dijo McNutt. “El Espectrómetro de Partículas Energéticas ha demostrado que los protagonistas de estos eventos serían más bien electrones en lugar de iones energéticos, y que se produzca en las latitudes moderadas. La ubicación latitudinal es totalmente coherente con los eventos vistos por la Mariner 10. “

Con una magnetoesfera más pequeña y la ausencia total de una atmósfera sustancial, la generación y distribución de electrones energéticos es diferente de los que están en la Tierra. Un mecanismo candidato para su generación es la formación de una “doble capa”, una estructura de plasma de grandes campos eléctricos a lo largo del campo magnético local. Otra sería la inducción producida por cambios rápidos en el campo magnético, un proceso que sigue el principio utilizado en los generadores terrestres para producir energía eléctrica. Descubrir los mecanismos que lo provocan será  estudio en los próximos meses.

“Estamos reuniendo una visión global de la naturaleza y  funcionamiento de Mercurio por primera vez, y muchas de nuestras ideas anteriores están siendo apartadas a un lado cuando nuevas observaciones conducen a nuevas ideas. A nuestra misión principal le quedan otros tres años en Mercurio, y podemos esperar más sorpresas cuando el planeta más interno de nuestro sistema solar revele sus secretos”, asegura Salomon. 

Enlace original: MESSENGER orbital data confirm theories, reveal surprises