¿De qué está hecho mercurio?

El planeta más pequeño del Sistema Solar, Mercurio tiene un gran parecido con la Luna de la Tierra. Al igual que los otros tres planetas terrestres, Mercurio contiene un núcleo rodeado por un manto y una corteza. Pero el núcleo de Mercurio constituye una porción más grande del planeta que otros en el sistema solar, insinuando un comienzo caótico.

Las crestas de arrugas y los canales deprimidos se combinan en este cráter deprimido en la cuenca Goethe en Mercurio. Los canales, de hasta 2 kilómetros de ancho, cortan el anillo de la cresta exterior.(Imagen: © NASA / Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins / Carnegie Institution of Washington / Smithsonian Institution)

La superficie de mercurio:

Las primeras imágenes de Mercurio revelaron un planeta rocoso con cráteres que se parecía mucho a la luna de la Tierra. Los primeros días del Sistema Solar, poco después de que se formó el planeta rocoso, fueron violentos, con colisiones constantes, y las condiciones en Mercurio preservaron la evidencia de muchos de estos impactos.

Cuando el orbitador MESSENGER de la NASA visitó el planeta en 2008, se convirtió en la primera nave espacial en vislumbrar la extensión completa de la cuenca Caloris, una de las características de impacto más grandes y más jóvenes del Sistema Solar. El cráter se extiende alrededor de 1550 kilómetros a través de la superficie del planeta y está rodeado por un anillo de montañas de 2 km de altura. Las ventilas volcánicas que rodean el borde de la cuenca sugieren que el vulcanismo ayudó a dar forma al pequeño mundo.

Otra evidencia de vulcanismo incluye varias llanuras que se alisaron sobre algunos de los primeros cráteres. La mayoría de las llanuras están cubiertas de cráteres, lo que sugiere que el vulcanismo tuvo lugar hace mucho tiempo. Sin embargo, MESSENGER descubrió que los pisos de muchos cráteres se han inclinado, y parte del piso de la cuenca Caloris se ha elevado por encima de su borde. El descubrimiento sugiere que Mercurio permaneció activo mucho después de su nacimiento.

Una de las cuencas de impacto más jóvenes de Mercurio, Rachmaninoff, tiene solo alrededor de mil millones de años. La cuenca de impacto de anillo máximo (290 km) de diámetro tiene llanuras lisas en su piso que sugieren flujos de lava. El punto más bajo del planeta se encuentra dentro de la cuenca.

Aunque las temperaturas en el planeta pueden alcanzar hasta 801 grados Fahrenheit (427 grados Celsius), MESSENGER detectó hielo de agua en su superficie en las partes sombreadas de algunos de los cráteres polares, donde el Sol no llega. Según la NASA, una misteriosa materia orgánica oscura cubre parte del hielo, dejando a los científicos desconcertados.

Además de testificar sobre el volcanismo temprano del planeta, las llanuras lisas también muestran evidencia de crestas de arrugas, creadas a medida que el planeta se juntaba. Esta unión probablemente ocurrió cuando el interior se enfrió. Aunque cierta compresión es común entre los cuerpos en el Sistema Solar, la compresión de Mercurio a medida que se apretó más sobre sí misma es la más significativa hasta ahora vista. Los científicos estiman que el radio del planeta se redujo en 1 a 2 kilómetros a medida que las temperaturas cayeron.

Un cuerpo pequeño como Mercurio tendría dificultades para mantener una atmósfera en las mejores circunstancias. Debido a la corta distancia entre Mercurio y el Sol, Mercurio también siente la peor parte del viento solar, que constantemente barre la delgada atmósfera que el planeta logra reunir. Con solo las atmósferas más insignificantes, las temperaturas en el lado nocturno y diurno difieren dramáticamente.

La delgada atmósfera permite que la mayoría de los rayos cósmicos bombardeen el planeta, despojando a los neutrones de los elementos que se encuentran en la superficie. MESSENGER estudió material pateado y encontró rastros de potasio y silicio, lo que sugiere que los elementos se encuentran en la superficie del planeta.

La corteza de Mercurio es probablemente muy delgada, más delgada que la de la Tierra. La capa exterior tiene un grosor de solo 500 a 600 km. 

El planeta no tiene placas tectónicas, lo cual es parte de la razón por la cual la superficie cráter se ha preservado durante miles de millones de años.

El núcleo:

Aunque es el planeta más pequeño, Mercurio es el segundo más denso, superado solo por la Tierra. Los científicos usaron la densidad calculada para determinar que Mercurio tiene un núcleo metálico grande. Con un radio de 1800 a 1900 km, el núcleo representa aproximadamente el 85 por ciento del radio del planeta. Las imágenes de radar  tomadas de la Tierra revelaron que el núcleo es líquido fundido, en lugar de sólido.

El núcleo de Mercurio tiene más hierro que cualquier otro planeta en el sistema solar. Los científicos piensan que esto tuvo que ver con su  formación  y vida temprana. Si el planeta se formó rápidamente, el aumento de las temperaturas del sol en evolución podría haber vaporizado gran parte de la superficie existente, dejando solo una capa delgada.

Otra alternativa es que un Mercurio más grande fue golpeado en sus primeros años de vida, durante los inicios violentos y caóticos del sistema solar. Tal impacto podría haber eliminado gran parte de su capa exterior, dejando un núcleo demasiado grande para el planeta restante.

El núcleo de hierro de Mercurio genera un campo magnético aproximadamente un uno por ciento tan fuerte como el de la Tierra. El campo es bastante activo, interactuando con frecuencia con el viento solar y canalizando plasma desde el Sol hacia la superficie del planeta. El hidrógeno y el helio capturados por el viento solar ayudan a crear parte de la delgada atmósfera de Mercurio.

Al rastrear con precisión MESSENGER, los científicos pudieron medir el campo gravitacional del planeta. Determinaron que el mundo rocoso tiene "mascons", concentraciones gravitacionales masivas asociadas con grandes cuencas de impacto.

Pero el planeta tiene sus propias diferencias. Mediciones recientes de su campo magnético descubrieron que es tres veces más fuerte en su hemisferio norte que en el sur. Los investigadores utilizaron este extraño desplazamiento para crear un modelo del núcleo.

El núcleo de hierro de la Tierra tiene una región sólida interna y una parte líquida externa. A medida que crece el núcleo interno, proporciona la energía detrás del campo magnético de la Tierra. Pero el extraño campo magnético del planeta sugiere que el hierro cambia de líquido a sólido en las afueras del núcleo.

Ambos núcleos contienen elementos más ligeros junto con el hierro, evitando que todo se solidifique y alimente el campo magnético. Es probable que todo esté cubierto por una capa sólida de hierro y azufre, creando un efecto de capas que no se sabe que exista en los otros planetas terrestres.

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