La misión MESSENGER llega a Mercurio
Por: Luis A. Saldarriaga B.
Exobiólogo aficionado
Enero 10 de 2008 *
 Esta fue la primera imagen de
Mercurio obtenida por la misión Mariner 10, el 24 de marzo de 1974.
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Por primera vez en casi 33 años, Mercurio será visitado por una nave
terrícola, el próximo 14 de enero de 2008. El sobrevuelo de la misión MESSENGER,
programado para pasar a apenas 200 km sobre la superficie, seguramente nos
permitirá conocer nuevos detalles de la misma. Hasta ahora conocemos menos del
50%, gracias a la información proporcionada por 3 sobrevuelos efectuados por la
Mariner 10 de la NASA, la única misión que se ha realizado a este planeta, en
marzo 29 y septiembre 21 de 1974, y marzo 16 de 1975. Esta vez, se efectuarán
otros dos sobrevuelos el 6 de octubre de este año y el 29 de septiembre de 2009,
para retornar el 18 de marzo de 2011, cuando la MESSENGER deber entrar en órbita
alrededor de Mercurio, con el propósito de estudiarlo detalladamente durante un
año.
Mercurio
Con un diámetro de 4.878 km (apenas un poco más grande que
nuestra Luna, pero muy parecido a ella por los numerosos cráteres que cubren su
superficie), Mercurio es el planeta más cercano al Sol, al cual se acerca hasta
apenas 46 millones de km en el punto más cercano de su órbita elíptica. También
es el planeta del Sistema Solar que se mueve más rápido, un hecho que fue
reconocido desde la antiguedad por los romanos quienes lo asociaron con el
mensajero de los dioses (de pies alados) del mismo nombre. Obsérvese que
el acrónimo de la misión MESSENGER --MErcury Surface, Space ENvironment,
GEochemistry, and Ranging-- significa mensajero en inglés. Otros
aspectos notables de Mercurio son los siguientes:
 La rotación de Mercurio
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- Órbita elíptica que lo lleva desde 46 hasta 70 millones de km del Sol.
Completa una rotación alrededor del mismo (un año mercuriano) cada 88 días
terrestres.
- Rota sobre sí mismo cada 59 días terrestres. Su rápido movimiento
alrededor del Sol junto con su lenta rotación hacen que el día de Mercurio (el
intervalo de tiempo hasta que las estrellas fijas vuelven a estar en la misma
posición en su cielo) dure 176 días terrestres. Esto significa que en
Mercurio un día dura dos años.
- En su superficie, dominada por cráteres de impacto, se destaca Caloris
Basin (1.300 km de diámetro). Este debió formarse como consecuencia del
impacto de un objeto de unos 150 km de diámetro, el cual generó ondas sísmicas
que cruzaron hasta el otro extremo del planeta, donde formaron un extraño
terreno con numerosas fracturas y promontorios.
- Estudios por radar hechos desde la Tierra indican que es posible que
exista hielo de agua en el fondo de cráteres ubicados en los polos (adonde
nunca llega la luz del Sol).
- En su tenue atmósfera se han detectado hidrógeno y helio, provenientes
probablemente del Sol.También oxígeno, calcio, sodio y potasio; arrancados
posiblemente de las rocas de la superficie por micrometeoritos. El oxígeno y
el hidrógeno (y el hielo de agua de los cráteres en los polos) también podrían
provenir de dichos micrometeoritos.
- Debido a su casi inexistente atmósfera, las temperaturas pueden oscilar
entre 450º C (la superficie de Venus es un poco más caliente, debido al
sofocante efecto invernadero causado por su densa atmósfera) y -212º C
(similar a las bajísimas temperaturas registradas en algunas frías lunas de
Saturno, tales como Phoebe y Enceladus).
- Se calcula que Mercurio está compuesto por un 70% por hierro (y algo de
níquel) y un 30% de silicatos (rocas). La mayor parte del hierro debe estar
concentrada en el núcleo, el cual se cree que abarca el 75% de su radio. Esto
significa que el núcleo es proporcionalmente mucho mayor que el de la Tierra
(el cual ocupa un poco más del 50% de su radio). Es posible que la parte
externa del mismo no sea sólida sino líquida, lo que explicaría que Mercurio
(al igual que la Tierra) tenga un campo magnético.
- En consecuencia, aunque Mercurio es menor que Ganímedes (luna de Júpiter)
y Titán (luna de Saturno), tiene una densidad mucho mayor: 5.3
gm/cm3. De hecho, es el segundo cuerpo más denso del Sistema Solar
después de la Tierra, pero cuando se hace la corrección de la densidad
teniendo en cuenta la contracción gravitacional, Mercurio resulta ser el más
denso de todos. Como resultado de lo anterior, su gravedad es similar a la de
Marte (un planeta de mayor tamaño, pero cuya densidad es de apenas 3.9
gm/cm3): una persona de 100 kg de peso en la Tierra pesaría
38 kg en ambos planetas.
La misión MESSENGER
Mercurio es uno de los planetas menos estudiados. La
misión Mariner 10, la única que lo ha visitado, sólo logró explorar un 45% de su
superficie y debido a su cercanía al Sol, no es posible observarlo con los
delicados instrumentos a bordo del telescopio espacial Hubble. Para superar este
vacío, la NASA lanzó el 3 de agosto de 2004 la misión MESSENGER, con el fin de
explorarlo mediante la utilización de 4 espectrómetros capaces de detectar rayos
X, rayos gamma, luz ultravioleta, radiación infrarroja y partículas cargadas
eléctricamente. Con ellos se espera conocer en detalle la composición química de
la atmósfera y la superficie. También está dotada de un magnetómetro para
analizar su campo magnético, un altímetro láser para mapear la superficie (y
conocer mejor su núcleo y su campo gravitacional) y una cámara dotada de 12
filtros que le permiten obtener imágenes en luz visible e infrarroja para
conseguir información detallada de la composición de las rocas de la superficie.
Con estos instrumentos se busca responder 6 interrogantes fundamentales:
 Posibles flujos volcánicos sobre
la superficie de Mercurio |
- ¿Por qué Mercurio es tan denso?
Una de las posibles respuestas es
que se formó en una región de alta densidad; otra, que el intenso calor del
Sol vaporizó los elementos más livianos (y sólo dejó los más pesados); y una
tercera dice que el impacto de un cuerpo gigantesco arrancó gran parte de su
corteza y su manto al comienzo de su formación.
- ¿Cuál es la historia geológica de Mercurio?
La superficie presenta
algunas regiones con pocos cráteres de impacto, lo que sugiere que son
relativamente "jóvenes" (geológicamente hablando). Algunos científicos creen
que fueron formadas por flujos de lava, pero no hay seguridad sobre este
punto.
- ¿Cuál es la naturaleza del campo magnético de Mercurio?
Entre los
planetas terrestres, sólo la Tierra y Mercurio presentan un campo magnético
activo. Hay evidencias de que también lo hubo en la Luna y en Marte, pero eso
sucedió hace miles de millones de años.
- ¿Cuál es la estructura del núcleo de Mercurio?
Hay evidencias
recientes de que la parte externa del mismo permanece en estado líquido. Una
de las formas de explicar este hecho es que el hierro esté mezclado en algún
porcentaje con un elemento liviano, tal como el azufre.
- ¿De qué están compuestos los materiales en el fondo de los cráteres
ubicados en los polos?
A comienzos de la década de 1990, se detectó
algo muy reflectivo a las ondas de radar enviadas desde la Tierra. Para la
mayoría de los expertos este material tiene la apariencia que se esperaría de
moléculas tales como las del hielo de agua. Debido a que este planeta casi no
tiene una inclinación de su eje de rotación (como sí sucede con la Tierra y con
Marte), las paredes y el fondo de los cráteres ubicados en sus regiones
polares nunca reciben luz solar, por lo que permanecen a temperaturas muy
bajas. ¿Se trata de hielo de agua transportado hasta allí por cometas y
meteoritos?
- ¿Qué sustancias volátiles son importantes en Mercurio?
Este planeta
está rodeado por una capa tan delgada de gas que las moléculas no chocan entre
sí (como sucede con las atmósferas de la Tierra, Venus y Marte) sino que
rebotan sobre la superficie como pelotas de caucho. A esto se le conoce como
una "exósfera" y como ya mencionamos, está compuesta por hidrógeno, helio,
oxígeno, calcio, sodio y potasio. Uno de los grandes misterios es porqué casi
no se han detectado minerales que contengan hierro (cuando este elemento es
tan abundante en su interior).
Preguntas y respuestas sobre Mercurio
Desde Cali (Colombia), Marino Guarín (Escuela de Astronomía de Cali) formula varias preguntas en relación con esta misión (enero 11 de 2008). Por considerlas de interés, procedo a compartir con ustedes las respuestas (R).
- Tengo la duda de si la sonda Messenger está en capacidad de observar los cráteres polares para confirmar/descartar la existencia de agua en Mercurio.
R
No creo que pueda hacerlo en ninguno de los 3 sobrevuelos programados, porque todos están diseñados para pasar a bajas latitudes (cerca del ecuador de Mercurio), debido a que esta es una exigencia de la asistencia gravitacional necesaria para poner a la sonda MESSENGER en órbita en 2011 (y es la misma razón por la cual el máximo acercamiento en los 3 sobrevuelos programados se hará en el lado nocturno). Pero sí sé que lo hará una vez entre en órbita alrededor de Mercurio.
- También tengo la duda en lo que llamas corrección de densidad por contracción gravitatoria. La duda es si la corrección se le hace a la densidad de Mercurio o a la de los otros planetas para descomprimirlos.
R
La densidad de un cuerpo celeste depende de su composición y de su masa: entre más masivo, más compresión (gravitacional) sufrirá y por lo tanto más denso será. Por esta razón, la corrección de la densidad se hace teniendo en cuenta la contracción gravitacional. La densidad de Mercurio es de 5.43 g/cc (real), pero su densidad corregida (también llamada densidad no comprimida) es de 5.3 g/cc, la más alta del Sistema Solar.
- ¿Cuál será la densidad corregida de los demás planetas?
R
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Densidad corregida (no comprimida) de los planetas terrestres
Mercurio: 5.3 gm/cm3 (densidad real: 5.43)
Venus: 4.0 gm/cm3 (densidad real: 5.24)
Tierra: 4.1 gm/cm3 (densidad real: 5.52)
La Luna: 3.3 gm/cm3 (densidad real: 3.36)
Marte: 3.7 gm/cm3 (densidad real: 3.94).
NOTA: Estos datos pueden variar según la fuente consultada.
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Información adicional
- MERCURY
World Book Online Reference Center. 2004. World
Book, Inc.
- The New Solar System. Sky Publishing Corp. (1999)
- The MESSENGER mission to Mercury: scientific objectives and
implementation Planetary and Space Science 49 (2001)
1445–1465
- Mercury: the enigmatic innermost planet Earth and Planetary Science
Letters 216 (2003) 441–455
- Hot News on Mercury’s Core Science 316, 702
(2007).
- Mercury: The Key to Terrestrial Planet Evolution
- MESSENGER Mercury Flyby 1 Press Kit
Imágenes cortesía:
NASA / Calvin J. Hamilton.
* Última actualización: enero 12 de 2008
luisarcelio@yahoo.com