viernes, 16 de julio de 2010

Superficie de Rachmaninoff en Mercurio. Créditos: NASA / UniversidadJohns Hopkins, Laboratorio de Física Aplicada / Instituto Carnegie de Washington


Los resultados del tercer y último sobrevuelo de la nave espacial Messenger sobre Mercurio aportan información sobre la superficie, con información que ha dejado estupefactos a los científicos.

El orbitador de la NASA recorrió Mercurio el 29 de septiembre de 2009 al recibir un impulso gravitacional antes de colocarse en órbita en marzo de 2011. Las instantáneas que tomó mientras volaba proporcionan información sobre jóvenes chimeneas volcánicas, violentas tormentas magnéticas y concentraciones misteriosas de calcio en la atmósfera. Pero la visión se vio interrumpida porque la nave espacial entro en modo seguro justo antes de su máxima aproximación.

Los científicos planetarios están ansiosos por el evento principal. "Va a ser grandioso cuando entremos en órbita", dijo el científico planetario Brett Denevi de la Universidad de Arizona, co-autor de un nuevo documento que describe la nueva visión de la superficie de Mercurio. "Todo esto es sólo una breve instantánea. Al entrar en órbita será como dos sobrevuelos cada día".

Tres trabajos publicados en línea el 15 de julio en Science Express describen lo que Messenger capturo en su sobrevuelo pasado. Los científicos ahora han recolectado datos sobre el 98 por ciento del planeta mediante la combinación de las nuevas observaciones con los dos primeros sobrevuelos en enero y octubre de 2008, además de lo proporcionado por Mariner 10, la misión en los años 70. El último sobrevuelo ha reunido datos sobre una área de 580 kilómetros, que no se habían observado antes.

Una superficie llena de sorpresas


"Hay cosas realmente interesantes", dijo Denevi. Las características más interesantes incluyen una cuenca de 180 kilómetros de diámetro llena de lava endurecida, y una superficie rodeada de cristal y magma que puede ser la más grande ventilación volcánica que jamás se haya identificado en Mercurio. En conjunto, estas características sugieren que en Mercurio había volcanes activos más tiempo de lo que científicos habían predicho.

"Después de la Mariner 10, se pensaba que hubo actividad volcánica en toda la superficie de Mercurio, que probablemente concluyo en una etapa muy temprana de la historia del planeta, antes que en otros planetas", agrega Denevi. Los primeros sobrevuelos de Messenger mostraron que estábamos totalmente equivocados: el 40 por ciento de la superficie de Mercurio se formó por los volcanes, algunos de ellos recientemente. Y el nuevo terreno, llamado Rachmaninoff, muestra que Mercurio pudo haber sido volcánicamente activo hasta bien entrada la segunda mitad de su vida.

Las llanuras suaves que llenan Rachmaninoff es probablemente magma que surgió desde las profundidades. Aunque Denevi dice que no podemos saber con exactitud cuántos años tiene el terreno, sin analizar las muestras, podría ser inferior a un mil millones de años lo cual "es joven, a escala planetaria".

Al norte de Rajmáninov hay una depresión irregular rodeada de material brillante que se ve de color amarillo en las imágenes en falso color. Esta característica fue descubierta por los telescopios terrestres, que había sido etiquetada como un cráter de impacto. No fue sino hasta el tercer sobrevuelo de que los científicos reconocen lo que es: un volcán.

Eso fue sorprendente. Debido a que Mercurio está tan cerca del sol, los científicos esperaban que todos los gases volátiles que puede surgir durante la actividad volcánica hayan sido expulsados. Pero al menos en este caso, no fueron los gases ardientes se mantuvieron en la superficie.

Aún hay más para ver la superficie de Mercurio, y mejores ángulos para verla desde, Denevi, dijo. "Vamos a tener que esperar que este orbitando para conseguir una mirada realmente buena."

Tormentas perfectas


Otra sorpresa vino de la magnetosfera de Mercurio, la región que esta por encima de la superficie del planeta donde el campo magnético choca con partículas cargadas y el plasma del viento solar. Además de la Tierra, Mercurio es el único planeta que tiene un campo magnético generado por un núcleo líquido. En ambos planetas las magnetosferas están deformados por el viento solar, dejando un bulto del campo magnético en el lado hacia el sol del planeta y una cola larga como un cometa que se extiende desde el sol.

En la Tierra, el viento solar a veces rompe las líneas de fuerza magnética en el lado hacia el sol y les empuja hacia arriba en la cola, dando lugar a una acumulación masiva y la disipación posterior de la energía. Esta "carga" y "descarga" de la cola hace que las perturbaciones del clima espacial llamada subtormentas magnéticas, que duran alrededor de una hora en la Tierra. La energía de estas tormentas acelera las partículas cargadas en la atmósfera superior de la Tierra, creando la aurora boreal y causando estragos en los satélites de comunicaciones.

El débil campo magnético de Mercurio se apoya las subtormentas, también -h10 veces más fuerte y 20 veces más rápidas que la Tierra-. Messenger ha grabado cuatro tormentas, cada una de las cuales tuvo sólo dos o tres minutos. En la Tierra, la cantidad de energía en los aumentos de cola es de tan solo 10 o 20 por ciento, pero en Mercurio, la energía se duplica o triplica.

"La carga y descarga es extrema", dijo el físico James A. Slavin de la NASA , autor principal de un artículo que describe las observaciones magnéticas.

Pero extrañamente, a pesar de la intensidad de las subtormentas, Messenger no detectó una partícula acelerada.

"Es un acertijo", dijo Slavin. "Por alguna razón en este magnetosfera, nada de la energía se convierte en una partícula energética".

La única solución es esperar más datos. "Estamos con muchos deseos de que llegue la fase de órbita", dijo Slavin. "Podría ser un gran tesoro".

El vínculo entre la superficie y el campo magnético es la tenue y cambiante atmósfera de Mercurio llamada exosfera. Todo en la exosfera va a dar a la superficie por choques con iones, fotones o polvo.

"Si se consiguen información sobre la superficie", expresa el científico planetario Ron Vervack de Johns Hopkins’ Applied Physics Lab, autor principal del artículo que trata de la exosfera. "Se obtendrá la mejor información sobre la composición hasta que podamos tener muestras en el laboratorio".

Y las partículas cargadas en la exosfera se puede llevar alrededor y lejos del planeta por el campo magnético. "La carga extrema puede ser importante para mantener la exosfera de Mercurio", dijo Slavin.

El tercer sobrevuelo de hecho las primeras mediciones detalladas de sodio, calcio y magnesio sobre los polos de Mercurio. Messenger también hizo la primera medición de un ion de carga positiva de calcio, en la exosfera. Estas mediciones pueden ayudar a entender cómo los materiales se mueven alrededor del planeta, agrega Vervack.

Lo más extraño hasta ahora encontrado en la exosfera fue una mancha persistente de calcio neutro cerca del borde durante la noche y el día. Este grupo extra de calcio en el mismo lugar en los tres sobrevuelos, que, en una siempre cambiante exosfera, es profundamente extraño.

"No entendemos de dónde viene, ni por qué es tan consistente", dijo Vervack. Las concentraciones de magnesio y sodio, ha cambiado entre los sobrevuelos, así que algún proceso desconocido sobre superficie debe trabajar sobre el calcio solo.

Al igual que el resto del equipo de Messenger, "necesitamos más observaciones en este momento", dijo Vervack. "Es un rompecabezas, pero no tenemos todas las piezas todavía."

Referencia:


Lisa Grossman, "Mercury Flyby Maps New Territory", Wired.

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