Deu recerques sobre les dades de la Messenger en la seva primera aproximació a Mercuri el gener del 2008

El gener del 2008, la sonda Messenger va realitzar la primera aproximació a Mercuri d’ençà de l’era Mariner (Solomon et al., 2008). El darrer número de la revista Science
va dedicat a aquesta fita i a la producció científica més notable que
se n’ha tret. Mercuri, planeta sempre tan discret (tan discret que les
males llengües deien que el volien degrada a l’estatus de meso- o
nanoplaneta), ens mostra que no cal ser un planeta gran per mostrar un
dinamisme interessant. Val a dir, que dels planetes rocallosos del Baix
Sistema Solar, Mercuri és l’únic que presenta un camp magnètic
comparable al de la Terra: i això ja és un gran què. Però ara la
Messenger mostra d’altres processos interessants.

Imatge de Mercuri obtinguda per la Messenger el 30 de gener del 2008,
quan s’allunyava del planeta després de la primera aproximació. La
Messenger haurà d’apropar-se una vegada a la Terra, dues a Venus i tres
a Mercuri abans d’inserir-se finalment en l’òrbita de Mercuri el 18 de
març del 2011. Llavors començarà el gruix de la missió.

Una superfície pobre en ferro

L’espectròmetre de la Messenger cartografià la superfície marciana
(escorça i atmosfera) en la franja d’espectre que va de la radiació
ultraviolada mitjana (des de 200 nm) fins a l’infraroig proper (fins a
1300 nm), passat per la llum visible (400-700 nm). Amb les
normalitzacions corresponents la banda ultraviolada de fins a 280 nm de
longitud d’ona, ens informa de la presència de ferro-2 (Fe2+). McClintock et al.
han determinat que el contingut d’òxid ferrós (FeO) en els silicats de
la superfície de Mercuri és de tan sols un 2-3%. Una xifra baixa quan
la comparem amb el contingut de FeO de l’escorça continental terrestre
(6-7%) i, ja no diguem, amb l’escorça marciana. Els autors assenyalen
que aquesta concentració baixa que es dóna la superfície, també
s’hauria de donar en la capa directament inferior, ja que el material
ejectat de la vora de cràters joves (originat a partir d’aquestes capes
inferiors) també presenta una baixa banda d’absorció en l’espectre
infrarog (el pic de 1000 nm també es deu al ferro-2).

A banda de la qüestió de l’òxid de ferro, els autors assenyalen les heterogeneïtats de la regolita
que constitueix la superfície planetària, amb composicions químiques i
graus de maduració (exposició atmosfèrica) diferents. La cosa, doncs,
no es redueix a planures (maria) i cràters.

Els terrenys de Mercuri

Robinson et al.
repassen les imatges de la Messenger obtingudes a diferents espectres
per avaluar la reflectància de la superfície. En general, la
reflectància és baixa (aquesta és una de les raons que contribueixen a
la difícil visibilitat del planeta des de Venus, la Terra o Mart). No
obstant, poden diferenciar-se, d’acord amb la reflectància, tres tipus
de terrenys:

– terreny de reflectància superior. Es tracta, particularment, de
planures ocupades per un terreny rogenc, probablement resultat d’una
deposició volcànica. Així trobem aquest material rogenc en el fons de
depressions d’origen presumiblement volcànic. També apareixen dipòsits
d’alta reflectància en la fondària d’alguns cràters d’impacte.

– terreny de reflectància mitjana. Ocupa la major part de la superfície planetària.

– terreny de reflectància molt baixa. Aquest terreny és relativament
ric en minerals opacs. Si bé ocupa relativament poca superfície, la
seva relativa abundància entre el material ejectat per impactes recents
fa pensar que té més participació en les capes inferiors de
l’escorça. 

El vulcanisme a Mercuri

El debat si les grans planures de Mercuri que va posar de manifest
la Mariner 10 el 1974-75 són d’origen volcànic o d’impacte de grans
objectes difícilment es pot resoldre sense un coneixement exhaustiu del
planeta. Però Head et al. aposten per l’origen volcànic. Es basen en les imatges obtingudes a la conca Caloris
i més concretament al marge interior. Aquestes imatges són d’una
resolució considerable (150 metres per píxel) i indicarien la presència
de xemeneies. En línies generals, els autors assenyalen que "les
planes s’emplaçaren seqüencialment dins i adjacents s nombrosos cràters
d’impacte grans, amb uns gruixos que els depassen en uns quants
quilòmetres
". Així doncs, el vulcanisme, de forma paral·lela als
impactes de meteorits, hauria pres part en la conformació de la
superfície planetària.

La conca Caloris: la interacció entre impactes i vulcanismes

Murchie et al.
analitzen la conca Caloris a la llum de les noves dades de la
Messenger. Ningú no dubta que aquesta conca (de 1500 km de diàmetre)
s’originà a partir d’un gran impacte. S’ha raonat que aquest gran
impacte s’hauria d’haver produït després del Gran Bombardeig
de fa 4.100-3.800 milions d’anys, ja que l’interior de la conca és
relativament lliure de cràters addicionals més recents. No obstant
això, els autors consideren que la conca Caloris s’hauria d’haver
format d’un impacte d’aquest període (3.900-3.800 milions d’anys) i que
la superfície interna de la conca ha patit modificacions de llavors
ençà com a conseqüència de processos volcànics. Això ho mostrarien
petits cràters d’impacte mig coberts, i l’existència de depressions que
no mostren l’anell de material típic dels cràters d’impacte. Aquestes
depressions tindrien un origen piroclàstic (és a dir, haurien resultat
de l’impacte de material ejectat per una erupció volcànica).

El terreny de dins de la conca Caloris mostra unes irregularitats degudes a la deformació d’origen volcànic.

En
la morfologia de Mercuri té un paper cabdal el refredament del nucli
planetari, accelerat fa uns 3.800 milions d’anys. El refredament
implicà també una contracció del planeta. Aquests dos processos foren
al darrera del vulcanisme de Mercuri i encara són avui responsables del
magnetisme planetari. La contracció planetària ha convertit Mercuri en
el planeta més dens del sistema solar després de la Terra.

Un perfil topogràfic de Mercuri

Zuber et al.
analitzen un transecte de 3200 km de la superfície equatorial de
Mercuri segons les dades d’alimetria làser de la Messenger. El punt més
alt i el més baix difereixen de 5200 metres. Hom pot detectar una
irregularitat general de 0,02º de pendent cap a l’est, que es
correspondria a una desviació del planeta de la forma el·lipsoidal
(gens d’estrany si considerem l’acció fenomental del camp gravitarori
solar a l’alçada de Mercuri). Si comparem el relleu dels cràters de
Mercuri amb els de la Lluna hom veu que són menys profunds i mostren
una major diversitat en rugositat i pendents. Que siguin menys profunds
ho explicaria el fet que el camp gravitatori de Mercuri (3,7 m/s2) és més elevat que el de la Lluna (1,6 m/s2). La rugositat seria deguda a la deformació posterior de processos volcànics.

Els cràters d’impacte a Mercuri

La Messenger ofereix imatges mai obtingudes abans, la qual cosa ha permès Strom et al.
de fer una anàlisi de la freqüència i morfologia dels cràters de
Mercuri. Hom posa especial esment en el registre de cràters de la conca
Caloris i les àrees adjacents. L’absència relativa de cràters de planes
d’origen presumiblement volcànic fa pensar que la majoria d’aquestes
s’haurien d’haver format no pas abans de la fi del Gran Bombardeig (fa
3.800 milions d’anys). En el cas de conques com la de Raditladi
(tancada per un anell de pics), on la densitat de cràters d’impacte en
l’interior és tan baixa, la seva edat no pot ser superior a 1.000
milions d’anys. Aquests registres permeten fonamentar una cronologia
geològica de Mercuri com la que ja s’havia elaborat per a la Terra, la
Lluna o Mart.

El camp magnètic

Les dades de camp magnètic obtingudes per la Messenger coincideixen a grans trets amb les de la Mariner 10. Anderson et al.
valoren les diferents possibilitats d’estructura del camp magnètic: o
bé un dipol centrat (com el del camp magnètic terrestre) o bé solucions
multipolars. Els autors no descarten la primera i posen de manifest el
pes que en l’estructura del camp magnètic de Mercuri té l’acció del
camp magnètic solar.

La magnetosfera de Mercuri

Slavin et al.
ens presenten l’estructura i composició iònica de la magnetosfera de
Mercuri d’acord amb les observacions de la Messenger. De particular
interès és la distribució i fluxos de l’ió majoritària, l’ió sodi (Na+). La interfície entre la magnetosfera de Mercuri i el vent solar és complexa, i podria consistir en una doble magnetopausa.

L’exosfera de Mercuri

Zurbuchen et al.
fan un repàs de la composició química de l’espai que envolta Mercuri.
La ionosfera de Mercuri és el resultat de la interacció de la
magnetosfera planetària amb el vent solar i, en menor mesura, de la radiació còsmica.
Els ions resulten de la ionització d’àtoms i molècules neutres. Però
mentre el sodi, l’oxigen i el potassi es troben en proporcions similars
tant en la banda iònica com en la banda neutre, hi ha d’altres àtoms
que es troben més en forma iònica que no neutra: és el cas de l’ió
sofre (S+) i de l’ió sulfhídric  (H2S+), però també de formes iòniques de l’aigua (OH, and H2O+).

McClintock et al.
reconsideren els processos que alimenten l’exosfera de mercuri. Com que
hi ha una pèrdua contínua de material que és arrossegat pel vent solar,
que escapa al camp gravitatori de mercuri, és necessària una emissió
continuada a l’atmosfera de material de l’interior planetari. S’han
analitzat les emissions de calci, sodi i hidrogen tant per part de
l’hemisferi diürn com de l’hemisferi nocturn (el dia solar a Mercuri
dura 176 dies, de forma que una regió equatorial es troba il·luminada
permanentment pel sol durant 88 dies) i a diferents alçades. L’alt
contingut d’aigua (3,4%, comptant la forma neutra i formes iòniques,
totes elles en estat gasós o de plasma) de l’atmosfera de Mercuri ha
estat una troballa relativament inesperada.

Lligams:

MESSENGER Settles old Debates and Makes new Discoveries at Mercury, comunicat de Messenger Mission News.

Aquesta entrada ha esta publicada en General. Afegeix a les adreces d'interès l'enllaç permanent.

Deixa un comentari

L'adreça electrònica no es publicarà. Els camps necessaris estan marcats amb *

Aquest lloc utilitza Akismet per reduir el correu brossa. Aprendre com la informació del vostre comentari és processada