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viernes, noviembre 30, 2012

Hielo en el fuego

MESSENGER ofrece evidencias de la presencia de gigantescos depósitos de agua helada y posibles compuestos orgánicos en Mercurio.

Resulta una idea extraña ya que hablamos de un lugar abrasador, donde las temperaturas a la luz del cercano y abrasador Sol alcanzan cifras solo superadas por Venus y su efecto invernadero fuera de control, pero desde hace varias décadas se había especulado con su existencia, cuando  en 1992 observaciones por radar desde Arecibo recogieron una respuesta que parecía encajar con lo que se esperaría de algo así, y que se veía reforzada por el descubrimiento de algo similar en La Luna, un mundo en muchos aspecto (y en otros no) parecido.

Era uno de los objetivos de la MESSENGER y ahora nos evía datos que confirman en un alto grado de precisión que en Mercurio, el pequeño y abrasado Mercurio, durmen gigantescas reservas de agua helada, a lo que se le añade un material mucho más oscuro que cubre algunas de dichas reservas y que bien podría ser compuestos orgánicos, elementos con base Carbono que podrían proceder de antiguos cometas o asteroides. Nada mal para el más pequeño de los planetas del Sistema Solar.

Que algo así pueda sobrevivir en este  ambiente se explica por la existencia de amplias zonas, tanto en el Polo Norte como el Polo Sur, que la luz solar nunca ilumina, un efecto aumento por la escasa inclinación de su eje de rotación, y al no existir una atmósfera digna de ese nombre que transporte el calor allí donde reina la oscuridad las temperaturas de la superficie son gélidas de forma permanente y, por tanto, se convierten en trampas "frías" donde el hielo de agua puede sobrevivir. Un mecanismo muy parecido al del agua lunar.

Este descubrimiento se basa en 3 evidencias: El exceso de Hidrógeno en polo norte medido por el Espectrómetro de Neutrones de MESSENGER, las primeras medidas de la reflectancia de los depósitos polares en longitudes de onda de infrarrojo cercano con el Altímetro Láser (MLA) y los primeros modelos detallados de las temperaturas superficiales y cerca de la superficie en dichas zonas: "El Hielo de agua superó las 3 pruebas desafiantes y no sabemos de ningún otro compuesto que coincida con lo que hemos medido con la MESSENGER. Estos resultados revelan un capítulo muy importante de la historia de cómo con el tiempo el hielo de agua fue entregado a los planetas interiores por cometas y asteroides" explicó Sean Solomon, investigador principal de esta misión.

Los datos del Espectrómetro de Neutrones indican que en las zonas brillantes a las ondas de radar existe una capa rica en Hidrógeno de decenas de centímetros de espesor (en algunos casos de hasta 20 metros) cubierta por otra superficial de entre 10 y 20 centímetros menos rica en este elemento. Según David Lawrence, del Hopkins University Applied Physics Laboratory,"la capa enterrada tiene un contenido de hidrógeno consistente con hielo de agua casi puro".

El Altímetro Láser, capaz de levantar mapas topográficos de gran preción, revelaron depósitos irregulares, oscuros y brillantes en longitud de onda de infrarrojo cercano cerca del polo norte que encajan con los datos anteriores, además de la presencia de manchas oscuras con menor reflectancia, coherente con la teoría de que el hielo en esas zonas está cubierto por una capa de aislamiento térmico, posiblemente compuestos volátiles. Finalmente los modelos de temperatura encajan con la idea de hielo de agua presente muy cerca de la superficie en condiciones de estabilidad térmica.

¿La materia oscura en los depósitos polares está formado principalmente de compuestos orgánicos? ¿Qué tipo de reacciones químicas tiene ese material experimentado? ¿Hay regiones por debajo de la superficie que podrían disponer tanto de agua líquida y compuestos orgánicos?
Como llegaron hasta ahí? El mismo proceso tuvo lugar en el resto de planetas terrestres? Mercurio, el planeta más pequeño del Sistema Solar, sumergido en la cegadora luz del cercano Sol, sin atmósfera y con temperaturas extremas, se revela como un lugar extraodinario, un reino de fuego y hielo lleno de misterios que justifican por si solo las futuras misiones que deberán visitarlo en el futuro, como la europea BepiColombo.

Los posibles depósitos de Hielo ahora descubiertos.

Las zonas del Polo Norte de Mercurio que estaban siempre en la sombra durante las observaciones de MESSENGER.

La órbita de MESSENGER, que le permite pasar, desde Abril, muy cerca del Polo Norte, con alturas que se mueven entre los 311 y los 442 Kilómetros. Aún así desvelar la presencia de hielo no fue nada facil.

Los Rayos cósmicos que chocan contra Mercurio provocan la emisión de Neutrones desde las capas más superficiales. Estos son bloqueados por el abundante Hidrógeno asociado con el agua helada, por lo que zonas con niveles de emisión muy por debajo de las zonas vecinas delatan la presencia de ese elemento, y por asociación, de agua... 
 

...y son estas diferencias en el número de Neutornes las que detecta el Espectrómetro de Neutrones de la MESSENGER.

Lo que los datos reunidos por la MESSENGER han revelado en algunos cráteres, una capa de posible hielo cubierto por una fina capa de material que parece aislarlo del exterior.

Una posible explicación de la presencia de este material estaría en el impacto de cometas o asteroides ricos en agua y materia orgánica. Todo se evaporó excepto aquel que quedó protegido en las sombras perpetuas.

Learn about how billions of tons of water ice stays frozen at the north pole of the hottest planet, Mercury, in this SPACE.com infographic.
Infográfico: El agua de Mercurio.

MESSENGER Finds New Evidence for Water Ice at Mercury's Poles

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