Los humanos han desarrollado la capacidad de detectar planetas rocosos en las zonas habitables de estrellas distantes. Llegará el día en que tendremos que tomar algunas decisiones muy caras sobre los planetas que vale la pena visitar para colonizar o buscar vida.
¿Cómo tomamos esas decisiones? Una nueva investigación sobre la geología del planeta Mercurio podría ayudar. Finalmente tenemos algo más para comparar con la geología activa de la Tierra, y tal vez, un sistema que podría enseñarnos más sobre las condiciones necesarias para la vida.
Mercurio resulta ser actualmente tectónicamente activo. Además de la Tierra, es el único planeta rocoso en este sistema solar que todavía empuja lentamente partes de su corteza y cambia la superficie con el tiempo. Esto significa que finalmente tenemos algo más para comparar la geología activa de la Tierra.
"Junto con la historia tectónica, pinta una imagen completamente nueva de cómo debe haber sido la historia de Mercurio", dice Thomas Watters, científico principal del Centro Smithsonian de Estudios de la Tierra y el Planeta en el Museo Nacional del Aire y el Espacio y autor principal de un Nuevo documento sobre la geología de Mercurio. "Pone a Mercurio muy cerca de la Tierra en términos de enfriamiento muy lento que permite que el exterior permanezca frío y el interior caliente".
Mercurio es un pequeño planeta difícil de estudiar. Más grande que nuestra luna pero mucho más pequeña que la Tierra, orbita estrechamente alrededor del sol. Las temperaturas oscilan entre 800 grados y -280 grados Fahrenheit, pero es un planeta rocoso hecho de cosas similares a la Tierra. Mercurio está muy lejos y su proximidad al sol significa que hay mucha gravedad contra la cual luchar. Se necesita más combustible para visitar Mercurio que para salir del sistema solar. La NASA visitó por primera vez cuando la nave espacial Mariner 10 voló más allá de ella en 1974.
La nave espacial MESSENGER de la NASA envió imágenes de alta resolución de la superficie de Mercurio que confirmaron no solo evidencia de actividad tectónica (las flechas muestran fallas y otras formas de superficie), sino que el planeta aún está geológicamente activo. (NASA / Laboratorio de Física Aplicada de Johns Hopkins) "Mariner 10 tomó imágenes de menos de un hemisferio completo, pero una buena parte" de la superficie de Mercurio en baja resolución, dice Watters. "Grandes escarpas de fallas de empuje que indican que la corteza había sido fusionada y contraída era evidente en esas imágenes".
La misión Mariner 10 nos mostró que Mercurio había estado activo miles de millones de años atrás. Los científicos podrían observar largos acantilados o "escarpas" como acantilados y ver dónde la superficie del planeta había sido empujada hacia arriba. La densidad de los cráteres causados por los impactos de meteoritos les permitió trabajar hacia atrás y calcular aproximadamente hace cuánto tiempo se habían formado esos escarpes. La misión también descubrió que Mercurio tenía al menos los restos de un campo magnético débil.
¿Pero fue todo eso en un pasado lejano? Una misión más reciente para orbitar a Mercurio usando la nave espacial MESSENGER se lanzó en 2004 y reunió datos hasta que se estrelló en 2015. Fueron datos del final de la órbita en descomposición, ya que la nave espacial estaba en camino de agregar un nuevo cráter a la superficie del planeta, eso permitió a Watters y sus colegas comprender lo que todavía está sucediendo en Mercurio.
Originalmente, se suponía que MESSENGER mapearía la superficie desde una órbita muy alta hasta que se quedara sin combustible y se estrellara. Pero la NASA cambió los planes en el camino. La vida de la misión ya estaba limitada por la estrecha influencia gravitacional del sol, por lo que corrieron un pequeño riesgo.
Debido a la fuerza de las mareas solares, dice Watters, "no hay forma de mantener una nave espacial en órbita alrededor de Mercurio por mucho tiempo".
La NASA decidió enviar MESSENGER a una órbita terminal baja que les permitiría obtener primeros planos de parte de la superficie antes del final. Funcionó.
"Cuando bajamos la altitud, obtuvimos [la resolución de la cámara de la superficie] a uno o dos metros por píxel en algunos lugares", dice Watters. “Fue como una nueva misión. Significaba que la nave espacial estaba condenada, pero eso iba a suceder de todos modos ... El gran hallazgo de noticias en estas imágenes del MENSAJERO de la campaña final de baja altitud es que encontramos versiones muy pequeñas de estos grandes escarpes que sabíamos que estaban en Mercurio desde Mariner 10. "
Las pequeñas escarpas se formaron claramente recientemente (con impactos mínimos de meteoritos) y muestran que la superficie de Mercurio ha seguido cambiando relativamente recientemente, en una escala de millones de años en lugar de miles de millones. Los datos demostraron que la formación y la geología en curso de Mercurio se parecen mucho a la de la Tierra. Tiene un sistema tectónico de placas en curso, pero con una diferencia clave con respecto al nuestro.
"El caparazón de la Tierra se divide entre una docena de placas que causan la mayor parte de la actividad tectónica en la Tierra", dice Watters. “En Mercurio, no tenemos evidencia de una serie de platos. Mercurio parece ser un planeta de una placa. Ese caparazón se contrae uniformemente. Realmente no entendemos por qué la Tierra desarrolló este mosaico de placas. Pero es lo que evita que la Tierra se contraiga ”.
Mercurio todavía tiene un núcleo fundido, como la Tierra. A medida que el núcleo de Mercurio se enfría lentamente, la densidad de ese núcleo aumenta y se vuelve un poco más pequeña. Cuando se contrae, la corteza exterior más fría y rocosa se derrumba ligeramente, creando escarpas y haciendo que el planeta se contraiga ligeramente. Las contracciones probablemente han eliminado uno o dos kilómetros del diámetro de Mercurio en los últimos 3.900 millones de años.
Marte, lo más cercano a otro planeta habitable en nuestro sistema solar, también es un planeta rocoso compuesto de material similar como Mercurio, Venus y la Tierra. Pero parece tener un núcleo que está parcialmente fundido. No tiene un sistema activo de placa tectónica. Hace mucho tiempo, Marte tenía tanto un campo magnético como una atmósfera. Cuando el campo desapareció, la atmósfera gaseó en el espacio.
¿Podría haber una relación entre los núcleos fundidos, la tectónica de placas y los campos magnéticos que permiten que exista una atmósfera densa?
"Lo que hemos encontrado ahora de Mercurio es que no hay otro planeta que conozcamos que sea tectónicamente activo", dice Watters. “Tratando de entender cómo evolucionan los planetas rocosos en este sistema solar. . . . ¿Cuál es el espectro de la evolución en un cuerpo rocoso? ¿Es la tectónica de placas un elemento necesario para desarrollar la vida en un planeta rocoso? Hay algunas cosas realmente importantes para aprender ".
