Mercurio. El planeta Mercurio recibió este nombre de los romanos

Mercurio. El planeta Mercurio recibió este nombre de los romanos por el mensajero de pies alados de los dioses ya que parecía moverse más rápido que ningún otro planeta. Es el planeta más cercano al Sol, y el segundo más pequeño del Sistema Solar. Su diámetro es un 40% más pequeño que la Tierra y un 40% más grande que la Luna. Es incluso más pequeño que la luna de Júpiter, Ganimedes o la luna de Saturno, Titán. Se encuentra a una distancia aproximada del Sol de 58 millones de km, tiene un diámetro de 4.875 km, su volumen y su masa son semejantes a los de la Tierra y su densidad media es aproximadamente igual a la de la Tierra. Mercurio orbita alrededor del Sol cada 88 días (año del planeta). Los estudios de radar del planeta muestran que gira sobre su eje una vez cada 58,7 días o cada dos terceras partes de su periodo orbital; por tanto, gira una vez y media sobre su eje durante cada periodo orbital. Dado que su superficie es abrupta, porosa y de roca oscura. Si un explorador pudiese poner sus pies en la superficie de Mercurio, descubriría un terreno muy parecido a la superficie lunar. Las colinas redondeadas y cubiertas de polvo de Mercurio han sido erosionadas por el constante bombardeo de meteoritos. Las fallas se levantan varios kilómetros en altura y se prolongan cientos de kilómetros. Los cráteres recubren la superficie. El explorador notaría que el Sol parece dos veces y media más grande que en la Tierra; sin embargo, el cielo estás siempre negro debido a la falta de una atmósfera suficiente para provocar la dispersión de la luz. A medida que el explorador recorra el espacio con su vista, podría ver dos brillantes estrellas. Una con aspecto cremoso, Venus y la otra de color azul, la Tierra. Recién entre 1974 y 1975 (sobrevuelos de la sonda espacial Mariner 10 sobre Mercurio) se pudo conocer más sobre el planeta debido a las dificultades de observación que tienen los telescopios de la Tierra. Las fotografías del planeta lo muestran muy parecido a la Luna, con una superficie llena de cráteres; sus temperaturas podían ser de 430 ºC en el lado iluminado por el Sol y de -180 ° C en el lado oscuro. La Mariner 10 detectó también un campo magnético con una fuerza del 1% del de la Tierra. La superficie de Mercurio, a diferencia de la de la Luna, está atravesada por grandes fracturas quizá procedentes del periodo de contracción que experimentó en sus primeros tiempos, cuando el planeta se enfrió. En su máxima elongación está a solo 28 grados del Sol tal como se puede ver desde la Tierra. Debido a esto, solo puede ser observado durante el ocaso o en horas diurnas, atravesando una masa considerable de la atmósfera terrestre. En 1991 radiotelescopios terrestres de gran potencia revelaron señales de enormes extensiones de hielo en las regiones polares de Mercurio que la Mariner 10 no había cubierto.

En la década de 1880, Giovanni Schiaparelli realizó un dibujo que recogía algunas características tenues de Mercurio. Determinó que Mercurio debía estar anclado por las mareas al Sol, tal como lo está la Luna a la Tierra. En 1962, los radioatrónomos estudiaron las emisiones de radio procedentes de Mercurio y determinaron que el lado oscuro estaba demasiado caliente para que existiese este anclaje mareal. Debería estar mucho más frío si nunca se enfrentaba a los rayos del Sol. En 1965, Pettengill y Dyce determinaron el período de rotación de Mercurio en 59 +/- 5 días a partir de las observaciones por radar. Más tarde, en 1971, Goldstein refinó el período de rotación hasta los 58,65 +/- 0,25 días utilizando también observaciones por radar. Después de la observación cercana por la nave espacial Mariner 10, el período se estableció en 58,646 +/- 0,005 días.

Aunque Mercurio no está anclado por las mareas al Sol, su período rotacional está relacionado con su período orbital. Mercurio rota sobre sí mismo una vez y media en cada órbita. Debido a esta relación 3:2, un día de Mercurio (de un amanecer a otro amanecer) dura 176 días terrestres. Durante el pasado lejano de Mercurio, su período de rotación podría haber sido más rápido. Los científicos especulan que su rotación podría haberse realizado en tan sólo 8 horas, pero durante millones de años ha disminuido debido a las mareas solares. Un modelo de este proceso indica que tal desaceleración podría tardar 109 años y aumentaría la temperatura interior del planeta unos 100 grados Kelvin. La mayor parte de los hallazgos científicos proceden de la nave espacial Mariner 10 que fue lanzada el 3 de Noviembre de 1973. Pasó por las cercanías del planeta el 29 de Marzo de 1974 a una distancia de 705 kilómetros desde la superficie. El 21 de Septiembre de 1974 pasó por segunda vez cerca del planeta y el 16 de Marzo de 1975 lo hizo una tercera vez. Durante estas visitas, se realizaron más de 2.700 fotografías, que cubren el 45% de la superficie de Mercurio. Hasta esa fecha los científicos no habían llegado a sospechar siquiera que Mercurio poseía campo magnético. Pensaban que como era pequeño, su núcleo no se podía haber solidificados hace mucho tiempo. La presencia de un campo magnético indica que el planeta tiene un núcleo de hierro que esta al menos parcialmente fundido. Los campos magnéticos son generados por la rotación de un núcleo fundido conductivo en un proceso que recibe el nombre de efecto dinamo.

La Mariner 10 nos mostró que Mercurio posee un campo magnético que es el 1% del campo magnético terrestre. Este campo magnético está inclinado unos 7 grados respecto al eje de rotación de Mercurio y produce magnetosfera alrededor del planeta. La fuente de este campo magnético es desconocida. Podría deberse a un núcleo de hierro parcialmente fundido situado en el interior del planeta. Otra fuente del campo podría ser la magnetización remanente de las rocas con hierro en su composición que fueron magnetizadas por un campo magnético más potente durante los años de juventud del planeta. A medida que el planeta se enfrió y solidificó la magnetización remanente se conservó. Incluso antes de la Mariner 10, ya se sabía que Mercurio tenía una densidad elevada. Su densidad es 5,44 g/cm3 que es comparable a la densidad terrestre de 5,52 g/cm3. En un estado sin compresión, la densidad de Mercurio es de 5,5 g/cm3 mientras que la de la Tierra sólo llega a los 4,0 g/cm3. Esta alta densidad indica que el planeta está compuesto en un 60 a 70 por ciento por metales pesados y un 30% por silicatos pesado. Esto da lugar a un núcleo que ocupa el 75% del radio del planeta y tiene un volumen igual al 42% del volumen total del planeta. Los estudios espectroscópicos de Mercurio nos muestran una tenue atmósfera que contiene sodio y potasio; en apariencia, sus átomos proceden de la corteza del planeta. Sus colisiones con otros planetas de nueva formación en los orígenes del sistema solar pudieron despojarle de los materiales más ligeros, lo que explica la relativamente alta densidad de Mercurio. La fuerza de gravedad de la superficie del planeta es más o menos una tercera parte de la de la Tierra.

La superficie de Mercurio

as imágenes enviadas a la Tierra por la nave espacial Mariner 10 muestran un mundo que recuerda a la Luna. Está recubierto por cráteres, contiene grandes cuencas de anillos múltiples, y muchos ríos de lava. Los cráteres van desde los 100 metros (tamaño más pequeño que se puede diferenciar en las imágenes de la Mariner 10) hasta los 1.300 kilómetros. Aparecen en varios estados de preservación. Algunos son jóvenes con bordes abruptos y brillantes rayos que se alejan de ellos. Otros están muy degradados, con bordes que han sido suavizados por el bombardeo de meteoritos. El cráter más grande de Mercurio es la Cuenca Caloris. Una cuenca según Hartmann y Kuiper (1962) está definida como una «gran depresión circular con diferentes anillos concéntricos y alineaciones radiales». Otros consideran que cualquier cráter superior a los 200 kilómetros es una cuenta. La Cuenca Caloris tiene 1.300 kilómetros de diámetro, y fue causada probablemente por proyectiles que superaban los 100 kilómetros de sección. El impacto dio lugar a anillos montañosos concéntricos con alturas de tres kilómetros y enviaron su eyecciones hasta los 600 u 800 km. sobre la superficie del planeta. (Otro buen ejemplo de cuenca con anillos concéntricos es la Región Walhalla en la luna de Júpiter, Calisto) Las ondas sísmicas producidas por el impacto en Caloris se enfocaron en el otro lado del planeta, dando lugar a una región de terreno caótico. Después del impacto el cráter se llenó parcialmente por ríos de lava. Mercurio está marcado por grandes acantilados curvos o escarpaduras lobulares que fueron aparentemente formados a medida que Mercurio se enfriaba y se encogía en tamaño varios kilómetros. Esta reducción de tamaño produjo una corteza arrugada con farallones de varios kilómetros de altura y cientos de kilómetros de longitud. La mayor parte de la superficie de Mercurio está cubierta por llanuras. Muchas de ellas son viejas y están llenas de cráteres, pero algunas más jóvenes tienen menos cráteres. Los científicos han clasificado estas llanuras como llanuras intercráter y llanuras suaves. Las primeras están menos saturadas de cráteres y estos tienen diámetros inferiores a los 15 kilómetros. Estas llanuras fueron formadas probablemente cuando los ríos de lava sepultaron el terreno antiguo. Las llanuras suaves son más jóvenes todavía con menos cráteres. Estas últimas se pueden encontrar alrededor de la cuenca Caloris En algunas zonas se pueden ver parches de lava lisa que recubren los cráteres.

La historia de la formación de Mercurio es similar a la de la Tierra.

Hace unos 4.500 millones de años se formó el planeta. Esta fue una época de intenso bombardeo de los planetas a medida que recolectaban el material y los restos de la nebulosa de la que se formaron. En una etapa temprana de esta formación, Mercurio probablemente se diferenció en un denso núcleo metálico y una corteza de silicatos. Después de un período de intenso bombardeo, la lava corrió por la superficie del planeta y recubrió la antigua corteza. Alcanzado este punto, la mayor parte de los residuos de la nebulosa original habían sido barridos ya y Mercurio entró en un período de bombardeo más ligero. Durante este período se formaron las llanuras intercráteres. Luego Mercurio se enfrió. Su núcleo se contrajo dando lugar a su vez a la rotura de la corteza y originando la aparición de prominentes escarpes lobulares. Durante la tercera etapa, la lava anegó las tierras bajas y produjo las llanuras suaves. Durante la cuarta etapa el bombardeo de micrometeoritos produjo una superficie pulverulenta también conocida como regolito. Unos pocos meteoritos de mayor tamaño chocaron contra la superficie produciendo brillantes cráteres con radios. Salvo por las ocasionales colisiones de algún meteorito, la superficie de Mercurio ya no está activa y permanece como estaba hace millones de años.

La composición de la atmósfera de mercurio, según la NASA, es la siguiente:

42% de oxígeno, 29% de sodio, 22% de hidrógeno, 6% del, 1% de potasio, y posteriormente cantidades despreciables de dióxido de carbono, agua, nitrógeno, calcio y magnesio.

La cartografía realizada por la sonda Mariner que sobrevoló Mercurio en 1974 reveló que Mercurio tiene tres características importantes.

Uno-la primera característica es la enorme cantidad de cráteres que se han ido acumulando a través de millones de años.

La segunda característica son las llanuras que se encuentran entre los cráteres. Estas llanuras son áreas lisas de superficie, y la hipótesis más probable es que se han creado a partir de antiguos flujos de lava.

La tercera característica de Mercurio son los acantilados, que aparecen a lo largo de toda la superficie con longitudes de miles de kilómetros y con alturas que oscilan entre 100 y 2000 m. Las teorías que estudian este fenómeno, parecen indicar que la formación de estos acantilados tiene como origen la disminución del núcleo. A diferencia de los acantilados terrestres que son formados por el movimiento de las placas tectónicas. Esta disminución del núcleo, supone por tanto la disminución del propio planeta.

La presencia de los campos de lava no sugieren que Mercurio hubo actividad volcánica, pero por otro lado, la presencia de los cráteres, nos están indicando que Mercurio lleva siendo geológicamente inactivo durante un largo período de tiempo.

INTERIOR:

En términos generales, el interior de Mercurio se compone de tres capas distintas: la corteza, el manto, y el núcleo.

La corteza de Mercurio tiene aproximadamente entre 100 y 300 km de espesor. La aparición de los acantilados mencionados anteriormente, nos indica que la composición de esta corteza es sólida pero quebradiza.

Con 600 km de grosor, el manto de Mercurio puede considerarse relativamente delgado. Esta delgadez sugiere que en algún momento tras la formación del sistema solar, algún tipo de colisión pudo ser la causa de la desaparición de la mayor parte del manto.

El núcleo de mercurio tiene un diámetro aproximado de 3600 km y su característica más importante es su extrema densidad.

ÓRBITA Y ROTACIÓN:

Una característica importante de la órbita de Mercurio es su alta excentricidad en comparación con el resto de planetas. La órbita de Mercurio es la menos circular.

¿Puede existir agua en Mercurio?

Podría parecer que Mercurio no puede poseer agua bajo ninguna forma. Tiene una atmósfera muy tenue y está muy caliente durante el día, pero en 1991 científicos del Caltech lanzaron ondas de radio sobre Mercurio y detectaron un retorno brillante muy poco usual sobre el polo norte del planeta. El aparente brillo del polo norte podría ser explicado por la presencia de hielo sobre o justo debajo de la superficie. Pero, ¿es posible que Mercurio tenga hielo? Debido a que la rotación de Mercurio es casi perpendicular a su plano orbital, el polo norte siempre ve el sol por debajo del horizonte y los científicos sospechan que podría estas a temperatura inferiores a los -161° C. Estas gélidas temperaturas podrían atrapar el agua que surge del planeta en forma de gas, o los hielos llevados hasta allí por los impactos cometarios. Estos depósitos de hielo podrían estar cubiertos por una capa de polvo y, a pesar de ello, dar un retorno brillante en el radar.

Mercurio es famoso por ser el planeta más pequeño y el más cercano al Sol. En este mundo sin atmósfera se alcanzan de día temperaturas de hasta 430º C, mientras que durante la noche el termómetro llega a marcar unos gélidos -180º C. Es el último lugar en el que uno esperaría encontrar agua. Pero, contra todo pronóstico, la hay. El polo norte de Mercurio se encuentran los depósitos de hielo más abundante del sistema solar interior fuera de Marte y la Tierra. Y por si fuera poco se trata de hielo oscuro ‘manchado’ por numerosas sustancias orgánicas.

Depósitos de hielo en el fondo de los cráteres del polo norte de Mercurio (Michael Carroll/Delitsky et al.).

Los depósitos de hielo del polo norte de Mercurio fueron descubiertos en 1991 mediante observaciones por radar desde el radiotelescopio de Arecibo. Al igual que en la Luna, en las regiones polares de Mercurio hay cráteres cuyo fondo nunca recibe la luz del Sol, así que no es de extrañar que desde que la sonda Mariner 10 visitó este planeta en 1974 muchos investigadores propusieron la presencia de hielo dentro de estos cráteres. ¿Y de dónde vendría el agua? Pues del choque de cometas con Mercurio. Asunto zanjado. Por lo tanto, cuando la sonda MESSENGER de la NASA se puso en órbita de Mercurio uno de sus objetivos fue la detección de estos depósitos que todo el mundo daba por sentado. Pero no fue nada fácil demostrar que estaban allí, como tampoco lo sería explicar su formación.

De entrada las cámaras de la sonda no vieron nada fuera de lo normal y hubo que esperar a los datos del altímetro láser MLA para confirmar que en el fondo de algunos cráteres existía un material con una elevada reflectividad que se correspondía además con la zona identificada por el observatorio de Arecibo. Pero no era una prueba concluyente. Hubo que esperar al fin de la misión para que el espectrómetro de neutrones NS y la cámara MDIS pudiese corroborar la existencia hielo de agua. Sin embargo, la cámara detectó un material extraño en el fondo de los cráteres boreales. Contra todo pronóstico las imágenes no mostraron depósitos de hielo, sino una sustancia oscura no identificada. Los investigadores habían supuesto que el hielo de Mercurio estaría mezclado con el regolito —polvo— superficial como en el caso de la Luna y, por lo tanto, sería difícil de detectar. Pero no esperaban que el hielo fuese más oscuro que el resto de la superficie.

Por si fuera poco, muchos de los fondos de cráteres donde se encontraron estos extraños depósitos tenían una temperatura media de entre -150º y -50º C, muy por encima de la temperatura de equilibrio del hielo puro expuesto, unos -173º C. La respuesta a este misterio fue proponer que el hielo no solo debía estar mezclado con regolito, sino también con oscuras sustancias orgánicas que evitarían su sublimación gracias a una capa de diez o veinte centímetros de espesor y, de paso, le otorgarían su característico color oscuro.

¿Pero cómo han llegado estas sustancias orgánicas hasta allí? Porque los cometas y asteroides carbonáceos tienen gran cantidad de hielos —o ‘volátiles’, como se denominan en la jerga astronómica (además de agua, amoniaco, metano y dióxido de carbono principalmente)— y sustancias orgánicas, pero no es nada trivial explicar el viaje de estas últimas hasta los polos. Los hielos se depositan en los polos mediante el siguiente mecanismo: tras el impacto de un cometa o un asteroide contra Mercurio los volátiles se dispersarían y resultarían ionizados por la acción de los rayos ultravioleta del Sol. Una vez ionizados serían capturados por la magnetosfera de Mercurio y seguirían las líneas de campo hasta los polos, donde se depositarían en las ‘trampas de frío’ de los cráteres con sombra permanente. El proceso cuenta con la ayuda inestimable de regiones donde las líneas de campo se concentran en la superficie (magnetospheric cusps), un fenómeno descubierto por la sonda MESSENGER.

Todo esto está muy bien, ¿pero y las sustancias orgánicas? Las teorías actuales apuntan a que no son originales, sino que se formarían in situ en el fondo de los cráteres mediante la acción de los iones energéticos atrapados en la magnetosfera del planeta (principalmente protones del viento solar), con una pequeña ayudita de los rayos cósmicos. Entre las moléculas orgánicas que se forman hay aldehidos, cetonas, alcoholes, aminas, ácidos orgánicos o cianatos. El resultado es que el polo norte de Mercurio podría ser la reserva de sustancias orgánicas complejas de mayor tamaño más cercana al Sol.

ass — Cráteres del polo norte de Mercurio con sombras permanente. En rosa aquellos cráteres con material brillante detectado por el altímetro láser (Deutsch et al.).

¿Y qué hay de la Luna? Los depósitos de hielo lunar, por el momento solo confirmados en el polo sur de nuestro satélite, son mucho más pequeños que los de Mercurio. ¿A qué se debe esta diferencia? Por un lado, la menor gravedad de la Luna vuelve más difícil la captura de volátiles procedentes del impacto de cometas. Por otro, las teorías más recientes apuntan a que la Luna ha sufrido uno o varios cambios en la inclinación de su eje desde su formación, por lo que los cráteres que actualmente están en sombra permanente no lo estaban durante los primeros tiempos de formación del sistema solar. Pero el factor más importante es la ausencia de un campo magnético que retenga los volátiles y los dirija hacia los polos. La carencia de una magnetosfera propia también explica que el hielo lunar no esté cubierto por sustancias orgánicas oscuras.

¿Y de cuánto hielo estamos hablando? Difícil saberlo, pero el límite superior podría rondar las tres billones de toneladas (3 x 10¹⁵ kg), una cantidad nada despreciable para tratarse del planeta más cercano al Sol (como comparación, en la Luna se cree que la cantidad de hielo sería mil veces menor). Y no solo se trata de hielo ‘sucio’, sino también de hielo fresco. Efectivamente, los datos de MESSENGER señalan que en el fondo de algunos cráteres, como es el caso de Prokofiev, hay zonas de hielo virgen expuestas al vacío.

El estudio de estos depósitos de hielos ricos en sustancias orgánicas es sin duda un objetivo muy interesante. Lamentablemente, la superficie de Mercurio es uno de los lugares del sistema solar más complicados de alcanzar en términos energéticos —a no ser que alguien resucite el proyecto ruso Merkury-P—, así que no vamos a ver ninguna sonda explorando la superficie de este planeta hasta dentro de varias décadas. Pero si alguna vez nos animamos a colonizar Mercurio, por lo menos sabemos que no nos faltará agua y oxígeno.

Estructura interna

Estructura interna de Mercurio:

Mercurio es uno de los cuatro planetas sólidos o rocosos; es decir, tiene un cuerpo rocoso como la Tierra. Este planeta es el más pequeño de los cuatro, con un diámetro de 4879 km en el ecuador. Mercurio está formado aproximadamente por un 70 % de elementos metálicos y un 30 % de silicatos. La densidad de este planeta es la segunda más grande de todo el sistema solar, siendo su valor de 5430 kg/m³, solo un poco menor que la densidad de la Tierra. La densidad de Mercurio se puede usar para deducir los detalles de su estructura interna. Mientras la alta densidad de la Tierra se explica considerablemente por la compresión gravitacional, particularmente en el núcleo, Mercurio es mucho más pequeño y sus regiones interiores no están tan comprimidas. Por tanto, para explicar esta alta densidad, el núcleo debe ocupar gran parte del planeta y además ser rico enhierro, material con una alta densidad.3Los geólogos estiman que el núcleo de Mercurio ocupa un 42 % de su volumen total (el núcleo de la Tierra apenas ocupa un 17 %). Este núcleo estaría parcialmente fundido,4 5 lo que explicaría el campo magnético del planeta. Rodeando el núcleo existe un manto de unos 600 km de grosor. La creencia generalizada entre los expertos es que en los principios de Mercurio un cuerpo de varios kilómetros de diámetro (un planetesimal) impactó contra él deshaciendo la mayor parte del manto original, dando como resultado un manto relativamente delgado comparado con el gran núcleo.6 (Otras teorías alternativas se discuten en la sección Formación de Mercurio).

La corteza mercuriana mide en torno a los 100-200 km de espesor. Un hecho distintivo de la corteza de Mercurio son las visibles y numerosas líneas escarpadas o escarpes que se extienden varios miles de kilómetros a lo largo del planeta. Presumiblemente se formaron cuando el núcleo y el manto se enfriaron y contrajeron al tiempo que la corteza se estaba solidificando.

Geología de Mercurio

Imagen de la superficie de Mercurio en falso color obtenida por la Mariner 10. Los colores ponen en evidencia regiones de composición diferente, particularmente las planicies lisas nacidas de cuencas de lava (arriba a la izquierda, en naranja). La superficie de Mercurio, como la de la Luna, presenta numerosos impactos de meteoritos que oscilan entre unos metros hasta miles de kilómetros. Algunos de los cráteres son relativamente recientes, de algunos millones de años de edad, y se caracterizan por la presencia de un pico central. Parece ser que los cráteres más antiguos han tenido una erosión muy fuerte, posiblemente debida a los grandes cambios de temperatura que en un día normal oscilan entre 623 K (350 °C) por el día y 103 K (–170 °C) por la noche.

Al igual que la Luna, Mercurio parece haber sufrido un período de intenso bombardeo de meteoritos de grandes dimensiones, hace unos 4000 millones de años. Durante este periodo de formación de cráteres, Mercurio recibió impactos en toda su superficie, facilitado por la práctica ausencia de atmósfera que pudiera desintegrar o frenar multitud de estas rocas. Durante este tiempo, Mercurio fue volcánicamente activo, formándose cuencas o depresiones con lava del interior del planeta y produciendo planicies lisas similares a los mares o marías de la Luna; una prueba de ello es el descubrimiento por parte de la sonda MESSENGER de posibles volcanes. Las planicies o llanuras de Mercurio tienen dos distintas edades; las jóvenes llanuras están menos craterizadas y probablemente se formaron cuando los flujos de lava enterraron el terreno anterior. Un rasgo característico de la superficie de este planeta son los numerosos pliegues de compresión que entrecruzan las llanuras. Se piensa que, como el interior del planeta se enfrió, se contrajo y la superficie comenzó a deformarse. Estos pliegues se pueden apreciar por encima de cráteres y planicies, lo que indica que son mucho más recientes. La superficie mercuriana está significativamente flexada a causa de la fuerza de marea ejercida por el Sol. Las fuerzas de marea en Mercurio son un 17 % más fuerte que las ejercidas por la Luna en la Tierra. Destacable en la geología de Mercurio es la Cuenca de Caloris, un cráter de impacto que constituye una de las mayores depresiones meteóricas de todo el sistema solar; esta formación geológica tiene un diámetro aproximado de 1550 km (antes del sobrevuelo de la sonda MESSENGER se creía que su tamaño era de 1300 km). Contiene, además, una formación de origen desconocido no antes vista ni en el propio Mercurio ni en la Luna, y que consiste en aproximadamente un centenar de grietas estrechas y de suelo liso conocida como La Araña; en el centro de esta se encuentra un cráter, desconociéndose si dicho cráter está relacionado con su formación o no. Interesantemente, también el albedo de la Cuenca de Caloris es superior al de los terrenos circundantes (al revés de lo que ocurre en la Luna). La razón de ello está siendo investigada. Justo en el lado opuesto de esta inmensa formación geológica se encuentran unas colinas o cordilleras conocidas como Terreno Extraño, o Weird Terrain. Una hipótesis sobre el origen de este complejo geomorfológico es que las ondas de choque generadas por el impacto que formó la Cuenca de Caloris atravesaron toda la esfera planetaria convergiendo en las antípodas de dicha formación (180 °), fracturando la superficie y formando esta cordillera. Al igual que otros astros de nuestro sistema solar, como el más semejante en aspecto, la Luna, la superficie de Mercurio probablemente ha incurrido en los efectos de procesos de desgaste espacial, o erosión espacial. El viento solar e impactos de micrometeoritos pueden oscurecer la superficie cambiando las propiedades reflectantes de ésta y el albedo general de todo el planeta. A pesar de las temperaturas extremadamente altas que hay generalmente en su superficie, observaciones más detalladas sugieren la existencia de hielo en Mercurio. El fondo de varios cráteres muy profundos y oscuros cercanos a los polos que nunca han quedado expuestos directamente a la luz solar tiene una temperatura muy inferior a la media global. El hielo (de agua) es extremadamente reflectante al radar, y recientes observaciones revelan imágenes muy reflectantes en el radar cerca de los polos; el hielo no es la única causa posible de dichas regiones altamente reflectantes, pero sí la más probable. Se especula que el hielo tiene sólo unos metros de profundidad de estos cráteres, conteniendo alrededor de una tonelada de esta sustancia. El origen del agua helada en Mercurio no es conocido a ciencia cierta, pero se especula que o bien se condensó de agua del interior del planeta o vino de cometas que impactaron contra el suelo.

Magnetosfera

El estudio de la interacción de Mercurio con el viento solar ha puesto en evidencia la existencia de una magnetosfera en torno al planeta. El origen de este campo magnético no es conocido. En 2007 observaciones muy precisas realizadas desde la Tierra mediante radar, demostraron un bamboleo del eje de rotación compatible sólo con un núcleo del planeta parcialmente fundido.4 5 Un núcleo parcialmente fundido con materiales ferromagnéticos podría ser la causa de su campo magnético.

La intensidad del campo magnético es de 220 nT.

Órbita y rotación

Órbita de Mercurio (en amarillo).La órbita de Mercurio es la más excéntrica de los planetas menores, con la distancia del planeta al Sol en un rango entre 46 millones y 70 millones de kilómetros. Tarda 88 días terrestres en dar una traslación completa. Presenta además una inclinación orbital (con respecto al plano de la eclíptica) de 7°. En la imagen anexa se ilustran los efectos de la excentricidad, mostrando la órbita de Mercurio sobre una órbita circular que tiene el mismo semieje. La elevada velocidad del planeta cuando está cerca del perihelio hace que cubra esta mayor distancia en un intervalo de sólo cinco días. El tamaño de las esferas, inversamente proporcional a la distancia al Sol, es usado para ilustrar la distancia variable heliocéntrica. Esta distancia variable al Sol, combinada con la rotación planetaria de Mercurio de 3:2 alrededor de su eje, resulta en complejas variaciones de la temperatura de su superficie, pasando de los -185°C durante las noches hasta los 430 °C durante el día. La oblicuidad de la eclíptica es de solo 0,01° (grados sexagesimales), unas 300 veces menos que la de Júpiter, que es el segundo planeta en esta estadística, con 3,1° (en la Tierra es de 23,5°). De esta forma un observador en el ecuador de Mercurio durante el mediodía local nunca vería el Sol más que 0.01° al norte o al sur del cenit. Análogamente, en los polos el sol nunca pasa 0.01° por encima del horizonte.

Amanecer doble

En Mercurio existe el fenómeno de los amaneceres dobles, donde el Sol sale, se detiene, se esconde nuevamente casi exactamente por donde salió y luego vuelve a salir para continuar su recorrido por el cielo; esto solo ocurre en algunos puntos de la superficie: por el mismo procedimiento, en el resto del planeta se observa que el Sol aparentemente se detenga en el cielo y realice un movimiento de giro. Esto se debe a que aproximadamente cuatro días antes del perihelio, la velocidad angular orbital de Mercurio iguala su velocidad angular rotatoria, lo que hace que el movimiento aparente del Sol cese; justo en el perihelio, la velocidad angular orbital de Mercurio excede la velocidad angular rotatoria. De esta forma se explica este movimiento aparente retrógrado del Sol. Cuatro días después del perihelio, el Sol vuelve a tomar un movimiento aparente normal pasando por estos puntos.

Avance del perihelio

El avance del perihelio de Mercurio fue notado en el siglo XIX por la lenta precesión de la órbita del planeta alrededor del Sol, la cual no se explicaba completamente por las leyes de Newton ni por perturbaciones por planetas conocidos (trabajo muy notable del matemático francés Urbain Le Verrier). Se supuso entonces que otro planeta en una órbita más interior al Sol era el causante de estas perturbaciones (se consideraron otras teorías como un leve achatamiento de los polos solares). El éxito de la búsqueda de Neptuno a consecuencia de las perturbaciones orbitales de Urano hizo poner mucha fe a los astrónomos para esta hipótesis. Este planeta desconocido se le denominaría planeta Vulcano. Sin embargo, a comienzos del siglo XX, la Teoría General de la Relatividad de Albert Einstein explicaba la precesión observada, descartando al inexistente planeta (véase órbita planetaria relativista). El efecto es muy pequeño: el efecto de dicha relatividad en el avance del perihelio mercuriano excede en justo 42,98 arco segundos por siglo, tanto que necesita 12 millones de órbitas para exceder un turno completo. Similar, pero con efectos mucho menores, opera para otros planetas, siendo 8,52 arco segundos por siglo para Venus, 3,84 para la Tierra, 1,35 para Marte, y 10,05 para el asteroide Apolo (1566) Ícaro.

En una órbita, Mercurio rota 1,5 veces, después de dos órbitas el mismo hemisferio vuelve a ser iluminado.

Resonancia orbital

Durante muchos años se pensó que la misma cara de Mercurio miraba siempre hacia el Sol, de forma sincrónica, similar a como lo hace la Luna. No fue hasta 1965 cuando observaciones por radio (ver Observación con Grandes Telescopios) descubrieron una resonancia orbital de 2:3, rotando tres veces cada dos años mercurianos; la excentricidad de la órbita de Mercurio hace esta resonancia estable en el perihelio, cuando la marea solar es más fuerte, el Sol está todavía en el cielo de Mercurio. La razón por la que los astrónomos pensaban que Mercurio giraba de manera sincrónica era que siempre que el planeta estaba en mejor posición para su observación, mostraba la misma cara. Ya que Mercurio gira en un 3:2 de resonancia orbital, un día solar (la duración entre dos tránsitos meridianos del Sol) son unos 176 días terrestres. Un día sideral es de unos 58,6 días terrestres. Simulaciones orbitales indican que la excentricidad de la órbita de Mercurio varía caóticamente desde 0 (circular) a 0,47 a lo largo de millones de años. Esto da una idea para explicar la resonancia orbital mercurianas de 2:3, cuando lo más usual es 1:1, ya que esto es más razonable para un periodo con una excentricidad tan alta.

Observación en el cielo y tránsito de Mercurio

La magnitud aparente de Mercurio varía entre -2,0 (brillante como la estrella Sirio) y 5,5. La observación de Mercurio es complicada por su proximidad al Sol, perdido en el resplandor de la estrella madre durante un período muy grande. Mercurio solo se puede observar por un corto período durante el crepúsculo de la mañana o de la noche. El Telescopio Espacial Hubble no puede observar Mercurio del todo, ya que por procedimientos de seguridad se evita un enfoque tan cercano al Sol.

Observación de las fases mercurianas

Como la Luna, Mercurio exhibe fases vistas desde la Tierra, siendo nueva en conjunción inferior y llena en conjunción superior. El planeta deja de ser invisible en ambas ocasiones por la virtud de este ascenso y ubicación acuerdo con el Sol en cada caso. La primera y última fase ocurre en máxima elongación este y oeste, respectivamente, cuando la separación de Mercurio del rango del Sol es de 18,5° en el periastro y 28,3 en el apoastro. En máxima elongación oeste, Mercurio se eleva antes que el Sol y en el este después que el Sol. Mercurio alcanza una conjunción inferior cada 116 días de media, pero este intervalo puede cambiar de 111 a 121 días por la excentricidad de la órbita del planeta. Este periodo demovimiento retrógrado visto desde la Tierra puede variar de 8 a 15 días en cualquier lado de la conjunción inferior. Esta larga variación de tiempo es consecuencia también de la elevada excentricidad orbital. Mercurio es más fácil de ver desde el hemisferio sur de la Tierra que desde el hemisferio norte; esto se debe a que la máxima elongación del oeste posible del Sol siempre ocurre cuando es otoño en el hemisferio sur, mientras que la máxima elongación del este ocurre cuando es invierno en el hemisferio norte. En ambos casos, el ángulo de Mercurio incide de manera máxima con la eclíptica, permitiendo elevarse varias horas antes que el Sol y no se pone hasta varias horas después del ocaso en los países situados en latitudes templadas del hemisferio sur, como Chile, Argentina y Nueva Zelanda. Por contraste, en las latitudes templadas del hemisferio norte, Mercurio nunca está por encima del horizonte en más o menos a media noche. Mercurio puede, como otros muchos planetas y estrellas brillantes, ser visto durante un eclipse solar.

Tránsito de Mercurio (8 de noviembre de 2006). Imagen captada por el SOHO. Además, Mercurio es más brillante visto desde la Tierra cuando se encuentra entre la fase creciente o la menguante y la llena. Aunque el planeta está más lejos en ese momento que cuando está creciente, el área iluminada visible mayor compensa esa mayor distancia. Justo al contrario que Venus, que aparece más brillante cuando está en cuarto creciente, porque está mucho más cerca de la Tierra.

Tránsito de Mercurio

El tránsito de Mercurio es el paso, observado desde la Tierra, de este planeta por delante del Sol. La alineación de estos tres astros (Sol, Mercurio y la Tierra) produce este particular efecto, sólo comparable con el tránsito de Venus. El hecho de que Mercurio esté en un plano diferente en la eclíptica que nuestro planeta (7° de diferencia) hace que sólo una vez cada varios años ocurra este fenómeno. Para que el tránsito se produzca, es necesario que la Tierra esté cerca de los nodos de la órbita. La Tierra atraviesa cada año la línea de los nodos de la órbita de Mercurio el 8-9 de mayo y el 10-11 de noviembre; si para esa fecha coincide una conjunción inferior habrá paso. Existe una cierta periodicidad en estos fenómenos aunque obedece a reglas complejas. Es claro que tiene que ser múltiplo del periodo sinódico. Mercurio suele transitar el disco solar un promedio de unas 13 veces al siglo en intervalos de 3, 7, 10 y 13 años.

Estudio de Mercurio

Astronomía antigua

Las primeras menciones conocidas de Mercurio, hechas por los sumerios, datan del tercer milenio a. C. Los babilonios (2000-500 a. C.) hicieron igualmente nuevas observaciones sobre el planeta, denominándolo como Nabu o Nebu, el mensajero de los dioses en su mitología. Los observadores de la Antigua Grecia llamaron al planeta de dos maneras: Apolo cuando era visible en el cielo de la mañana y Hermes cuando lo era al anochecer. Sin embargo, los astrónomos griegos se dieron cuenta que se referían al mismo cuerpo celeste, siendo Pitágoras el primero en proponer la idea.

Estudio con grandes telescopios

Cartografía de Mercurio realizada por Percival Lowell en enero de 1896. Las primeras observaciones con telescopio de Mercurio datan de Galileo en el siglo XVII. Aunque él observara las fases planetarias cuando miraba a Venus, su telescopio no era lo suficientemente potente para distinguir las fases de Mercurio. En1631 Pierre Gassendi realizó las primeras observaciones del tránsito de Mercurio cruzando el Sol cuando vio el tránsito de Mercurio predicho por Johannes Kepler. En 1639 Giovanni Zupi usó un telescopio para descubrir que el planeta tenía una fase orbital similar a la de Venus y la Luna. La observación demostró de manera concluyente que Mercurio orbitaba alrededor del Sol. Un hecho extraño en la astronomía es que un planeta pase delante de otro (ocultación), visto desde la Tierra. Mercurio y Venus se ocultan cada varios siglos, y el 28 de mayo de 1737 ocurrió el único e histórico registrado. El astrónomo que lo observó fue John Bevis en el Real Observatorio de Greenwich. La próxima ocultación ocurrirá en 2133. En 1800 Johann Schröter pudo hacer algunas observaciones de la superficie, pero erróneamente estimó que el planeta tenía un periodo de rotación similar a la terrestre, de unas 24 horas. En la década de 1880 Giovanni Schiaparelli realizó un mapa de Mercurio más correcto, y sugirió que su rotación era de 88 días, igual que su período de traslación(Rotación síncrona). La teoría por la cual la rotación de Mercurio era sincrónica se hizo extensamente establecida, y fue un giro de 180° cuando los astrónomos mediante observaciones de radio en los años 1960 cuestionaron la teoría. Si la misma cara de Mercurio estuviera dirigida siempre hacia el Sol, la parte en sombra estaría extremadamente fría, pero las mediciones de radio revelaron que estaba mucho más caliente de lo esperado. En 1965 se constató que definitivamente el periodo de rotación era de 59 días. El astrónomo italiano Giuseppe Colombo notó que este valor era sobre dos terceras partes del período orbital de Mercurio, y propuso una forma diferente de la fuerza de marea que hizo que los períodos orbitales y rotatorios del planeta se quedasen en 3:2 más bien que en 1:1 (resonancia orbital). Más tarde la Mariner 10 lo confirmó. Las observaciones por grandes telescopios en tierra no arrojaron mucha luz sobre este mundo difícil de ver, y no fue hasta la llegada de sondas espaciales que visitaron Mercurio cuando se descubrieron y confirmaron grandes e importantes propiedades del planeta. No obstante, recientes avances tecnológicos han llevado a observaciones mejoradas: en 2000, el telescopio de alta resolución del Observatorio Monte Wilson de 1500 mm proporcionó las primeras imágenes que resolvieron algunos rasgos superficiales sobre las regiones de Mercurio que no fueron fotografiadas durante las misiones del Mariner. Imágenes recientes apuntan al descubrimiento de una cuenca de impacto de doble anillo más largo que la Cuenca de Caloris, en el hemisferio no fotografiado por la Mariner. Es informalmente conocido como Cuenca de Shinakas.

Estudio con sondas espaciales

Llegar hasta Mercurio desde la Tierra supone un significativo reto tecnológico, ya que la órbita del planeta está mucho más cerca que la terrestre del Sol. Una nave espacial con destino a Mercurio lanzada desde nuestro planeta deberá de recorrer unos 91 millones de kilómetros por los puntos de potencial gravitatorio del Sol. Comenzando desde la órbita terrestre a unos 30 km/s, el cambio de velocidad que la nave debe realizar para entrar en una órbita de transferencia, conocida como órbita de transferencia de Hohmann (en la que se usan dos impulsos del motor cohete) para pasar cerca de Mercurio es muy grande comparado con otras misiones planetarias. Además, para conseguir entrar en una órbita estable el vehículo espacial debe confiar plenamente en sus motores de propulsión, puesto que el Aerofrenado está descartado por la falta de atmósfera significativa en Mercurio. Un viaje a este planeta en realidad es más costoso en lo que a combustible se refiere por este hecho que hacia cualquier otro planeta del sistema solar.

Mariner 10

La sonda Mariner 10 (1974-1975), o Mariner X, fue la primera nave en estudiar en profundidad el planeta Mercurio. Había visitado también Venus, utilizando la asistencia de trayectoria gravitacional de Venus para acelerar hacia el planeta. Realizó tres sobrevuelos a Mercurio; el primero a una distancia de 703 km del planeta, el segundo a 48.069 km, y el tercero a 327 km. Mariner tomó en total diez mil imágenes de gran parte de la superficie del planeta. La misión finalizó el 24 de marzo de 1975 cuando se quedó sin combustible y no podía mantener control de orientación.

MESSENGER

MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry and Ranging (Superficie de Mercurio, Entorno Espacial, Geoquímica y Extensión) es una sonda lanzada en agosto de 2004 para ponerse en órbita alrededor de Mercurio en marzo de 2011. Se esperaba que esta nave aumentara considerablemente el conocimiento científico sobre este planeta. Para ello, la nave había de orbitar Mercurio y hacer tres sobrevuelos –los días 14 de enero de 2008, 6 de octubre de 2008, y 29 de septiembre de 2009–. La misión estaba previsto que durase un año. El 18 de marzo de 2011 se produjo con éxito la inserción orbital de la sonda.

Bepi Colombo

Es una misión conjunta de la Agencia Espacial Europea (ESA) y de la Agencia Japonesa de Exploración Espacial (JAXA), que consiste en dos módulos orbitantes u orbitadores que realizarán una completa exploración de Mercurio. El primero de los orbitadores será el encargado de fotografiar y analizar el planeta y el segundo investigará la magnetosfera. Su lanzamiento está previsto en julio de 2016, la llegada al planeta en enero de 2024, y el final de la misión para un año más tarde, con una posible extensión de un año más.

Colonización de Mercurio

Mercurio fue sugerido como un posible blanco para la colonización espacial del Sistema Solar interior, junto con Marte, la Luna, y el Cinturón de Asteroides. Estas colonias estarían obligadas a permanecer en las regiones polares debido a las altas temperaturas que registra el planeta durante las horas del día, aunque incursiones en otras partes del planeta serían factibles utilizando equipos apropiados, traspasando el terminador ligeramente cuyas características se aproximarían a las polares o durante la noche.

Planeta azul abordando el tema de la colonización planetaria se planteó la siguiente interrogante ¿Existe una buena razón para colonizar otro planeta?, y la respuesta es un rotundo si, para evitar la extinción de la vida y la raza humana, si la Tierra es golpeada por un asteroide de dimensión mayor o igual a 10 kilómetros, como ha ocurrido tantas veces en la historia de la Tierra. La colonización de Mercurio parece ser una posibilidad real y práctica, mientras que la colonización de Marte o de los otros planetas, lunas y asteroides es realmente más improbable. El primer obstáculo que presenta Mercurio, es que tendría muy altas temperaturas y una total carencia de agua, ya que la temperatura de la superficie ecuatorial oscila entre -183 ^o C y 427 ^o C mientras el planeta gira sobre su propio eje. Sin embargo, un análisis de temperatura vs latitud y profundidad, muestra que la temperatura es casi constante a temperatura ambiente (22 + / -1 ^o C) en anillos subterráneos alrededor de los polos del planeta, y a una profundidad mayor de 0,7 metros por debajo de la superficie. Investigadores del observatorio Arecibo han encontrado áreas de altos valores radar-reflectantes cerca de los polos de Mercurio, en el fondo de los cráteres permanentemente a la sombra, y se ha demostrado recientemente que este material puede ser hielo de agua casi pura, usando los datos de espectrometría de neutrones de la nave espacial MESSNGER Mercurio. Muchos de los cráteres son de 1 a 2 Km de profundidad. La dependencia de la longitud de onda de las señales de radar indica un mínimo de varios metros de hielo de agua sobre el área total. Una estimación más reciente con datos del MESSENGER y mediciones de reflexiones realizadas con el altímetro laser, indican que la mayor parte del hielo está cubierto por una capa oscura de material, que se cree que sea una capa de hidrocarburos de 10 cm de espesor. La agricultura sería posible con agua y suelos con hidrocarburos ricos en carbono. Los cultivos proporcionarían alimento y oxígeno, y a su vez consumirían el dióxido de carbono que exhalamos. Todos los asentamientos humanos y la agricultura serían subterráneos para evitar las temperaturas extremas, radiación ionizante, y la pérdida de oxígeno, agua y dióxido de carbono en la superficie. La Luz filtrada podría ser utilizada para los cultivos, pero es probable que variedades e híbridos de cultivos de rápido crecimiento o de ciclo corto, pudieran desarrollarse aprovechando la alta intensidad de la luz durante el largo día de Mercurio, el cual desde el amanecer hasta la puesta del sol dura 88 días terrestres. La espectrometría de rayos X para los elementos: Si, Mg, Al, S, Ca, Ti, Fe, Cl, Cr y Mn y espectrometría de rayos Gamma para K, Th, U, Al, Ca, Fe, y Na cuyas lecturas fueron realizadas por los equipos del Mercurio MESSENGER, muestra que siguiendo la composición media del suelo de Mercurio es similar al compararlo con los suelos de la Tierra, con pequeñas variantes en las cantidades de los elementos presentes. La consistencia de los datos de rayos X y la espectrometría de rayos gamma, indica que las composiciones mencionadas anteriormente, se aplican a profundidades de decenas de centímetros, y que el suelo es homogéneo a esta profundidad, por lo que se deduce que podrá establecerse la capa arable de la cobertura vegetal. No se sabe con certeza si hay suficiente cantidad de ciertos elementos esenciales para el desarrollo de los cultivos, en particular los elementos volátiles C y N, que no se puede medir mediante estos métodos. Sin embargo, el hecho de que la relación K/Th de Mercurio es mayor que de la Tierra, sugiere que los elementos volátiles de Mercurio no se han evaporado en algún momento de la historia del planeta. La abundancia S apoya esta conclusión. La abundancia K también apoya esta conclusión, siendo similar a la cantidad en la Tierra como un todo. Sin embargo, la cantidad de K es baja en comparación a la de la corteza continental de la Tierra, lo que podría ser un problema para el crecimiento de las plantas. También es posible que algunos de los elementos estén atrapados dentro de los minerales, lo que impide que puedan ser metabolizados por las plantas. La sonda MESSENGER se encuentra recopilando datos de espectrometría ultravioleta e infrarroja, entre otros datos de interés agrícola y geológico, sobre el suelo de Mercurio, así como también, en las zonas donde se registran altas lecturas radar-reflectantes, por lo que algunas de estas interrogantes, pronto podrían ser respondidas. Muchos otros aspectos de Mercurio lo convierten en un buen candidato para establecer una colonia. Una de las ventajas más importante que posee el planeta, es la intensidad de luz que se manifiesta por la presencia de alta energía solar, siendo más fuerte que en la Tierra por un factor de 10,6 en el perihelio y el 4,6 en el afelio. Esta intensidad de la luz podría proporcionar energía prácticamente ilimitada a través de paneles solares para los equipos y los gradientes verticales de temperatura resultantes de aproximadamente 200º C/m, aportarían, aún más, poder ilimitado a la energía, a través de paneles solares térmicos. Con la tecnología actual, tal una fuente de poder ilimitado y de bajo costo, casi cualquier cosa necesaria para la supervivencia, podría ser producida. La gravedad en Mercurio es 38% de la de la Tierra, que es lo suficientemente fuerte como para evitar la reducción de la masa ósea que se produce en ambientes de ingravidez o de muy baja gravedad. Tampoco existen variaciones de temperatura diferentes a las producidas, durante períodos más largos, que el día de Mercurio (como las estaciones en la Tierra), lo que evita la necesidad de calefacción o refrigeración de los equipos que estén dentro del rango de los 22 + / -1 ^o C en los anillos subterráneos antes mencionados. Esto ocurre porque la órbita de Mercurio está sincronizada con la rotación, de tal forma, que longitudes entre 0 grados y 180 grados, siempre experimentan la medianoche y el mediodía durante el perihelio, mientras que longitudes entre 90deg y 270deg siempre experimentan la medianoche y el mediodía durante el afelio. Los anillos tendrían dimensiones aproximadas a los 5,000 kilómetros de largo, y diámetro similar al del planeta. Serían sólo 60 kilómetros de ancho, debido a los gradientes de temperatura horizontales de 0,035 a 0,097 C º/Km. Esto da como resultado un área total de aproximadamente 40×5000 = 200.000 kilómetros ² con temperatura media de 22 + / -1 ^o C de alrededor de cada polo. Los anillos también podrían extenderse cientos de pisos bajo la superficie del planeta, en esencia haciendo rascacielos subterráneos. Por tanto toda la zona entre los anillos y los polos, también podrían estar ocupadas (aunque más escasamente) simplemente mediante el uso abundante de energía solar. Ahora, una existencia subterránea puede parecer deseable para muchas personas. Sin embargo, este hecho implica que la mayoría de las personas pasarían el 95% de su vida en el interior, y desde una perspectiva de calidad de vida, hay poca diferencia entre vivir en el interior sobre el suelo y en el interior por debajo del suelo. En base a estas condiciones, la colonia todavía podría tener áreas naturales, árboles, flores, parques, lagos, animales salvajes, entre otros. De hecho, probablemente necesitaría todas estas cosas para mantener el ecosistema. La única diferencia con la Tierra es que el hombre estaría en invernaderos subterráneos y no en la superficie del planeta. Marte viene automáticamente a la mente, cuando se habla de la colonización planetaria, y las misiones tripuladas a Marte han sido el enfoque a largo plazo de los planes de exploración espacial desde el 2004. Pero a pesar de todo el bombo, Marte es realmente una mala perspectiva para la colonización. La intensidad de la luz solar en Marte es de 0,43 la de la Tierra, lo que hace que la energía solar y la agricultura sean mucho menos prácticas que en Mercurio. La gravedad de Marte es el 38% de la Tierra, esencialmente igual a Mercurio. El campo magnético de Marte es de 0,1% de la Tierra, la atmósfera y su densidad es de 2% de la de la Tierra, por lo que la protección contra la radiación ionizante requeriría asentamientos subterráneos, al igual que en Mercurio. La temperatura media de la superficie ecuatorial de Marte es aproximadamente -45 ^o C (-50 ^o F), lo que sería la media de la temperatura constante. Y, por supuesto, la temperatura es mucho más baja lejos del ecuador. Estas bajas temperaturas pueden ser resistidas por las máquinas como los robot Marcianos: Spirit, Opportunity y curiosidad, pero no por los seres humanos. La ocupación humana de Marte podría ser problemática debido a las muy bajas temperaturas, la capacidad de energía solar limitada, y una historia biológica que excluye los depósitos de carbón, petróleo y gas natural. Los asentamientos humanos, y la minería de uranio, probablemente serían imposibles sin la energía nuclear y las plantas nucleares, sería muy difícil en un ambiente frío sin aire. Además, los depósitos de uranio concentrado, son probablemente menos comunes que en la Tierra, ya que dependen de los procesos sedimentarios e hidrotermales que son más frecuentes en la Tierra. Los otros planetas, lunas y asteroides tienen inconvenientes, incluso peores que Marte. Los impactos de asteroides de 5 kilómetros de diámetro o mayores, ocurren aproximadamente una vez cada 10 millones de años y los de 10 kilómetros o más, ocurren aproximadamente una vez cada 100 millones de años. En los últimos 540 millones años se han realizado 5 eventos de extinción en los que más del 50% de las especies de la Tierra fueron exterminadas, como la extinción del Pérmico-Triásico, donde se perdió el 90% de las especies. La mayoría de los científicos convencionales creen que algunas de ellas fueron causadas por impactos de asteroides. Un impacto suficientemente comprobado es el de Chicxulub al noroeste de la península de Yucatán en el golfo de México, que se debió a un impacto de un asteroide de 10 kilómetros en el límite Cretácico-Terciario, hace 65 millones de años y causó la extinción del 70% de las especies de la Tierra, incluyendo a los dinosaurios. Incluso impactos más grandes han ocurrido en ocasiones anteriores, de los cuales sólo unos pocos son conocidos porque sus cráteres de impacto se han borrado con los procesos geológicos de la Tierra a través del tiempo, aunque los teóricos de los antiguos astronautas afirman que tales extinciones fueron realizadas a propósito por seres extraterrestres, para controlar las poblaciones de los seres vivos en la tierra, donde realizan un experimento genético para guiar la evolución de la raza humana, hace millones de años. Se cree que un asteroide de 20 kilómetros o más, podría causar la extinción de las plantas y de todos los animales del orden superior, dejando sólo los microorganismos. Si bien la probabilidad de tal evento, es muy pequeña en un año determinado, podría ocurrir en cualquier momento, y es casi seguro que sucederá eventualmente. Teniendo en cuenta estos hechos, parece que el enfoque de los planes de exploración espacial debe pasar de Marte a Mercurio. En particular, ya se han tenido cuatro robots en Marte con éxito, así que ¿qué hay de la misión Mercurio robot? Tal vez esa misión podría centrarse en un análisis detallado del hielo de agua, del material oscuro que cubre el hielo de agua, y el suelo. Este tipo de análisis sería indispensable para establecer una colonia en Mercurio, así como también sería de interés desde el punto de vista puramente científico. ¿A qué profundidad están los depósitos de hielo de agua? El agua tendría que ser purificada de contaminantes tóxicos antes de que pudiera ser utilizada para beber o para la agricultura? ¿El material de cubierta oscura estará hecho de hidrocarburos como varios científicos lo han sugerido? ¿Qué parte de este material está ahí, y que podría ser utilizado como una fuente de carbono para la agricultura? ¿Cuál es la concentración en el suelo de carbono y nitrógeno, elementos que no pudieron medirse con los rayos gamma y espectrómetros de rayos X del MESSENGER? ¿Qué minerales están presentes, y si están algunos de los elementos esenciales para la agricultura contenidos en minerales que no pueden ser metabolizados por las plantas? Tal vez sería mejor que el vehículo aterrizara cerca de un pequeño cráter con depósitos de agua, porque podría ocultarse del sol caliente dentro del cráter, pero aprovechando la energía solar mediante el proyecto de espejos y paneles solares sobre el borde del cráter. Probablemente los mejores lugares para el aterrizaje, podrían encontrarse entre el gran número de imágenes de alta resolución tomadas por el MESSENGER. La principal motivación para la investigación de Mercurio es su potencial para albergar una colonia humana auto sostenible, que pueda proteger a la humanidad de la extinción en caso de un impacto catastrófico de un asteroide. Una segunda motivación es simplemente para aumentar nuestra comprensión científica del sistema solar para la conquista del espacio interplanetario y exterior. Es muy poco probable que mercurio nunca pueda ser una fuente de suministros minerales o energéticos para ser transportados de vuelta a la Tierra, o que Mercurio jamás tenga cualquier otro valor económico Tierra-ración. Pero sin duda la preservación de la especie humana y la curiosidad científica son mejores motivaciones que el beneficio económico. Los seres humanos son parte de un universo donde el tiempo se mide en miles de millones de años. Tenemos que tener una visión a largo plazo, y considerar el futuro de la especie humana no sólo durante los próximos 10 o 100 años, sino que también durante los próximos mil millones de años y miles de millones de años. Una colonia en Mercurio seguro sería un esfuerzo difícil y costoso. El viaje a Mercurio podría tener una duración de 6,5 años como el viaje del MESSNGER teniendo pendiente, problemas técnicos por resolver como las largas permanencias en áreas de poca o ninguna gravedad, el gran cambio de los sistemas de propulsión y velocidad necesarios, y que la nave requeriría un pesado blindaje de protección contra las radiaciones ionizantes. Se necesita mucha planificación y preparación para asegurar que la colonia pueda establecerse durante las primeras semanas, y permanecer durante meses y años, sin reabastecimiento desde la Tierra. Sin embargo, una colonia en Mercurio parece ser una posibilidad real utilizando la tecnología actual, no es una fantasía para un futuro lejano. De hecho, si nos demoramos hasta un futuro lejano, o incluso 50 años más o menos, como un esfuerzo probablemente se convertirá en un imposible. Esto se debe a que nosotros los seres humanos consumiremos la energía no renovable de la tierra y los recursos minerales casi por completo en las próximas décadas, si continuamos con el uso irracional de las energías fósiles, no renovables, como el petróleo y el gas natural, reduciendo severamente el ingreso discrecional para actividades costosas, como los viajes espaciales. Si las agencias espaciales, los amos del mundo, transnacionales Aero espaciales y el gobierno mundial, no hacen del conocimiento público el uso y aplicación de energías limpias como la energía electromagnética y la energía punto cero, obtenida de la tecnología extraterrestre, también se extinguirán las condiciones naturales para la vida en la tierra. El hombre debe enfocar su tecnología espacial a establecer una colonia en Mercurio ahora, antes de que sea demasiado tarde, así como también vencer los obstáculos para la colonización de Marte y otros cuerpos celestes con la aplicación de nanotecnología en trajes espaciales y exoesqueletos, para largos viajes espaciales el uso de tecnologías de supervivencia como la animación suspendida entre muchas otras tecnologías que permanecen ocultas para la opinión pública mundial.

Ventajas

Similitud con la Luna

Como la Luna, Mercurio no tiene una atmósfera significativa, está relativamente cercano al Sol, realiza revoluciones lentas con una pequeña inclinación de su eje. Por esta similitud, varios creen que la colonización de Mercurio podría ser llevada a cabo con la misma tecnología y equipamiento necesarios para la colonización de la Luna.

Hielo en cráteres polares

Imagen radar del polo norte de Mercurio. A pesar de su cercanía al Sol, la existencia de depósitos de hielo en las áreas polares de Mercurio es una teoría, lo que los convertiría en la mejor elección para un asentamiento humano. Las áreas polares además no sufrirían la extrema variación de la temperatura entre el día y la noche, a la cual está expuesta el resto de la superficie de Mercurio.

La nave Messenger de la NASA acaba de revelar que agua en forma de hielo podría subsistir en el fondo de profundos cráteres en los polos de Mercurio, un planeta que ha significado para los científicos un enigma no sólo por su cercanía al Sol, sino también por la dificultad que supone su observación.

El agua helada estaría protegida de los rayos abrasadores del Sol, en el interior de cráteres a los que no llega la luz solar. Mercurio es el planeta más cercano al Sol, donde las temperaturas pueden llegar a los 400 grados centígrados.

Luego que los científicos se preguntaran si los depósitos brillantes vistos en exploraciones mediante radar podrían ser agua helada, las imágenes de la sonda muestran que tales depósitos cercanos a los polos están relacionados con cráteres en sombra permanente, lo que apoya la posibilidad de que se trate de hielo.

«Nunca antes dispusimos de imágenes capaces de ver las cartacerísticas de las zonas donde se encuentran estos depósitos brillantes», comenta Nancy L. Chabot, científica de esta misión en el Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins.

Sin embargo, estos hallazgos no son la prueba definitiva de que los depósitos sean de hielo de agua, puesto que se han encontrado en algunos cráteres que son más calientes, y requerirían una capa de aislamiento.

Mediciones de Messenger también han revelado que el planeta, el cual se cree muerto desde hace miles de millones de años, tuvo un pasado volcánico violento. De hecho, los cráteres en la superficie se han inclinado con el paso del tiempo debido a la actividad bajo la superficie, lo cual sugiere que los procesos en el planeta han deformado el terreno después de que se formaran los cráteres.

Esto lleva a pensar a los científicos de la NASA que la corteza y el manto que rodean el núcleo de Mercurio podrían ser tan delgados como la cáscara en una naranja, es decir un núcleo de hierro excepcionalmente grande cubierto por una capa sólida de sulfuro de hierro, otra capa externa delgada de silicatos y una corteza.

Otra nave hace maletas
Por lo pronto, otra sonda espacial se prepara para acercarse a ese planeta. La Agencia Espacial Europea trabaja en una misión conjunta con la Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA), denominada BepiColombo, que será lanzada en 2015.

La nave no aterrizará en Mercurio, y constará de tres componentes: el Módulo de Transferencia de Mercurio (MTM) y el Orbitador MPO, construidos por la ESA, y el Orbitador de la magnetosfera de Mercurio (MMO), construido por JAXA con participación de ESA, que serán lanzados juntos en un cohete Ariane 5.

La sonda tardará seis años en llegar al planeta, propulsada con energía solar-eléctrica y con la ayuda de la gravedad de la Luna, la Tierra, Venus y la captura gravitatoria final de Mercurio. Al llegar a la órbita mercuriana, la nave tendrá un año de vida científica.

El orbitador MPO estará equipado con once instrumentos científicos proporcionados por varios países europeos, incluyendo cámaras de luz visible, un altímetro láser y un espectrómetro de imágenes de rayos-X. Rusia proporcionará un espectrómetro de rayos gamma y neutrones. Su objetivo será escudriñar toda la superficie en diferentes longitudes de onda y confirmar la existencia de agua helada en los cráteres polares que están permanentemente en sombra.

También se espera que proporcione más información sobre los planetas extrasolares y la formación de nuestro propio Sistema Solar.

Energía Solar

Al ser el planeta más cercano al Sol, Mercurio tiene una vasta cantidad de los recursos energéticos del Sol. El Sol desde Mercurio es 11 veces más brillante que desde la Tierra, su constante solar es de 9.13 kW/m², 6.5 veces la de la Tierra o la Luna. Debido a que la inclinación de su eje de rotación relativo a su órbita es tan baja (aproximadamente 0.01 grados), existe la posibilidad de que existan los denominados picos de luz eterna, similares a aquellos presentes en la Luna. Los puntos altos localizados en los polos del planeta están irradiados continuamente por el Sol. Incluso, aunque no existieran, se podrían construir en torres, o estaciones de recolección situadas alrededor de un polo que podrían ser conectadas en un anillo, asegurando así suministro de energía de modo continuo.

Recursos de importancia

Existen predicciones que indican que el suelo de Mercurio puede contener grandes cantidades de Helio-3, que podrían convertirse en una importante fuente de energía limpia en la Tierra, y conductor de la futura economía del Sistema Solar. También, podría haber minerales disponibles para ser extraídos, tal vez para construir estaciones espaciales en una órbita baja en torno al Sol que servirían como establecimientos para actividades con gran intensidad de energía.

Gravedad considerable

Mercurio es más grande que la Luna (con un diámetro de 4879 km contra 3476 km) y tiene una densidad mayor debido a la gran presencia de hierro. Como resultado, la gravedad en la superficie de Mercurio es de 0.377 g, más del doble que la lunar, de 0.1654 g, y similar a la gravedad en la superficie de Marte. Debido a que hay evidencia de problemas de salud relacionados con la exposición prolongada a la baja gravedad, Mercurio puede ser más atractivo que la Luna para ser habitado a largo plazo.

Desventajas

La falta de una atmósfera importante, proximidad al Sol, un largo día solar (176 días terrestres) conducen a importantes retos para cualquier futuro asentamiento humano. Fuera de la posibilidad de la existencia de hielo en los polos, es poco probable que los elementos necesarios para la vida existan en el planeta. Todos deberían ser importados. La escasa distancia de Mercurio al Sol hace que la atracción ejercida por el Sol sea mayor, requiriendo un mayor cambio de velocidad que el requerido por otros planetas para viajar hacia y desde Mercurio. Órbitas de asistencia gravitatoria usando a Venus se usaron en el pasado para alcanzar Mercurio.

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Mercurio

La historia de la formación de Mercurio es similar a la de la Tierra.