A finales de octubre, la misión BepiColombo de la Agencia Espacial Europea se dirigió a Mercurio, el planeta menos explorado del sistema solar. La estructura anormal de este cuerpo celeste dio lugar a muchas hipótesis sobre el origen. Los glaciares ocultos en cráteres dan esperanzas de descubrir rastros de vida. Qué misterios de Mercurio esperan revelar los científicos.
Planeta olvidado
Cuando en 1975 la primera nave espacial Mariner 10 enviada a Mercurio transmitió imágenes a la Tierra, los científicos vieron la conocida superficie "lunar", salpicada de cráteres. Debido a esto, el interés por el planeta se extinguió durante mucho tiempo.
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La astronomía terrestre tampoco favorece a Mercurio. Debido a la proximidad del Sol, es difícil examinar los detalles de la superficie. El telescopio orbital Hubble no debe apuntar hacia él; la luz solar puede dañar la óptica.
Evitado por Mercurio y observación directa. Solo se lanzaron dos sondas a Marte, varias docenas. La última expedición terminó en 2015 con la caída de la nave Messenger sobre la superficie del planeta después de dos años de trabajo en su órbita.
A través de maniobras - a Mercurio
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No existe tecnología en la Tierra para enviar un aparato a este planeta directamente; inevitablemente caerá en un embudo gravitacional creado por la fuerza gravitacional del Sol. Para evitar esto, debe corregir la trayectoria y reducir la velocidad debido a las maniobras gravitacionales, acercándose a los planetas. Debido a esto, el viaje a Mercurio lleva varios años. A modo de comparación: a Marte - varios meses.
La misión Bepi Colombo llevará a cabo la primera asistencia por gravedad cerca de la Tierra en abril de 2020. Luego, dos maniobras cerca de Venus y seis en Mercurio. Siete años después, en diciembre de 2025, la sonda tomará su posición calculada en la órbita del planeta, donde operará durante aproximadamente un año.
"Bepi Colombo" consta de dos dispositivos desarrollados por científicos europeos y japoneses. Llevan consigo una variedad de equipos para estudiar el planeta de forma remota. Se crearon tres espectrómetros en el Instituto de Investigación Espacial de la Academia de Ciencias de Rusia: MGNS, PHEBUS y MSASI. Obtendrán datos sobre la composición de la superficie del planeta, su envoltura gaseosa y la existencia de la ionosfera.
Una gota de hierro dentro
Mercurio se ha estudiado durante siglos e incluso antes del advenimiento de la astronomía moderna, sus parámetros se calcularon con bastante precisión. Sin embargo, no fue posible explicar el movimiento anómalo del planeta alrededor del Sol desde el punto de vista de la mecánica clásica. Solo a principios del siglo XX se hizo esto utilizando la teoría de la relatividad, teniendo en cuenta la distorsión del espacio-tiempo cerca de la estrella.
El movimiento de Mercurio sirvió como prueba de la hipótesis de la expansión del sistema solar debido a que la estrella está perdiendo materia. Prueba de ello es el análisis de los datos de la misión Messenger.
El hecho de que Mercurio es diferente de la Luna, los astrónomos sospecharon incluso después del paso del "Mariner 10" más allá de ella. Al estudiar la desviación de la trayectoria del aparato en el campo gravitacional del planeta, los científicos concluyeron que su alta densidad. El campo magnético notable también fue vergonzoso. Marte y Venus no lo tienen.
Estos hechos indicaron que había mucho hierro dentro de Mercurio, probablemente líquido. Las fotografías de la superficie, por el contrario, hablaban de algunas sustancias ligeras como los silicatos. No hay óxidos de hierro como en la Tierra.
Surgió la pregunta: ¿por qué, en cuatro mil millones de años, el núcleo metálico de un pequeño planeta, que recuerda más al satélite de alguien, no se solidificó?
El análisis de los datos del Messenger mostró que hay un mayor contenido de azufre en la superficie de Mercurio. Quizás este elemento está presente en el núcleo y evita que se solidifique. Se supone que el líquido es solo la capa exterior del núcleo, unos 90 kilómetros, pero por dentro es sólido. Está separada de la corteza mercuriana por cuatrocientos kilómetros de minerales de silicato que forman un manto cristalino sólido.
Todo el núcleo de hierro ocupa el 83 por ciento del radio del planeta. Los científicos están de acuerdo en que esta es la razón de la resonancia orbital de espín 3: 2 que no tiene análogos en el sistema solar: durante dos revoluciones alrededor del sol, el planeta gira alrededor de su eje tres veces.
El paso de Mercurio a través del disco solar el 9 de mayo de 2016.
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¿De dónde viene el hielo?
Mercurio es bombardeado activamente por meteoritos. En ausencia de atmósfera, vientos y lluvia, el relieve permanece intacto. El cráter más grande, Caloris, con un diámetro de 1.300 kilómetros, se formó hace unos tres mil quinientos millones de años y todavía es claramente visible.
El golpe que formó Caloris fue tan poderoso que dejó marcas en el lado opuesto del planeta. El magma fundido inundó vastas áreas.
A pesar de los cráteres, el paisaje del planeta es bastante plano. Está formado principalmente por las lavas erupcionadas, lo que habla de la turbulenta juventud geológica de Mercurio. La lava forma una fina corteza de silicato, que estalla debido a la desecación del planeta, y aparecen grietas en la superficie de cientos de kilómetros de longitud: escarpes.
La inclinación del eje de rotación del planeta es tal que el interior de los cráteres en la región del polo norte nunca es iluminado por el sol. En las imágenes, estas áreas se ven inusualmente brillantes, lo que da motivos a los científicos para sospechar la presencia de hielo allí.
Si es hielo de agua, los cometas podrían transportarlo. Existe una versión de que se trata de agua primaria, que permaneció desde el momento de la formación de los planetas de la proto-nube del sistema solar. Pero, ¿por qué no se ha evaporado hasta ahora?
Los científicos todavía se inclinan por la versión de que el hielo está asociado con la evaporación del interior del planeta. La capa de regolito en la parte superior no permite un secado rápido (sublimación) del hielo.
Cráter Caloris, o el mar de calor, - uno de los accidentes geográficos más grandes del planeta.
Nubes de sodio
Si Mercurio alguna vez tuvo una atmósfera en toda regla, entonces el Sol la mató hace mucho tiempo. Sin él, el planeta está sujeto a cambios bruscos de temperatura: de menos 190 grados Celsius a más 430.
Mercurio está rodeado por una capa de gas muy enrarecida: una exosfera de elementos eliminados de la superficie por lluvias solares y meteoritos. Estos son átomos de helio, oxígeno, hidrógeno, aluminio, magnesio, hierro, elementos ligeros.
Los átomos de sodio de vez en cuando forman nubes en la exosfera y viven durante varios días. Los impactos de meteoritos no pueden explicar su naturaleza. Entonces se observarían nubes de sodio con la misma probabilidad en toda la superficie, pero este no es el caso.
Por ejemplo, en julio de 2008 se encontró un pico en la concentración de sodio con el telescopio THEMIS en las Islas Canarias. Las emisiones ocurrieron en latitudes medias solo en el hemisferio sur y norte.
Según una versión, los átomos de sodio son eliminados de la superficie por un viento de protones. Es posible que se acumule en el lado nocturno del planeta, creando una especie de depósito. Al amanecer, el sodio se libera y se eleva.
Golpe, otro golpe
Hay decenas de hipótesis sobre el origen de Mercurio. Todavía es imposible reducir su número debido a la falta de información. Según una versión, el proto-Mercurio, que al comienzo de su existencia tenía el doble del tamaño del planeta actual, chocó con un cuerpo más pequeño. Las simulaciones por computadora muestran que podría haberse formado un núcleo de hierro como resultado del impacto. La catástrofe provocó la liberación de energía térmica, la separación del manto del planeta, la evaporación de elementos volátiles y ligeros. Alternativamente, en una colisión, el proto-Mercurio podría ser un cuerpo pequeño y uno grande fue el proto-Venus.
Según otra suposición, el Sol estaba inicialmente tan caliente que vaporizó el manto del joven Mercurio, dejando solo un núcleo de hierro.
La más confirmada es la hipótesis de que la proto-nube de gas y polvo, en la que maduraron los rudimentos de los planetas del sistema solar, resultó ser heterogénea. Por razones desconocidas, la parte de la sustancia cercana al Sol se enriqueció con hierro y así se formó Mercurio. La información sobre exoplanetas del tipo "super-tierra" indica un mecanismo similar.
Ambos vehículos Bepi Colombo están en órbita. Los terrícolas aún no tienen la tecnología que pueda enviar un vehículo a Mercurio y aterrizar en su superficie. Sin embargo, los científicos confían en que la misión arrojará luz sobre muchos de los misterios del planeta y la evolución del sistema solar.
Dos aparatos “ Bepi Colombo ” acercándose a Mercurio.
Tatiana Pichugina
