Investigadores de la NASA han descubierto que varios depósitos volcánicos en la superficie de Mercurio requieren que la fusión del manto comience cerca de la frontera entre el núcleo y el manto del planeta, que se encuentra sólo 400 kilometros por debajo de la superficie del planeta y que lo hace único en el sistema solar.
Así lo han hecho público en la conferencia Goldschmidt, de la Sociedad Geoquímica, en Yokohama (Japón), según informa una nota de prensa publicada por EurekAlert!
La reciente misión Messenger a Mercurio ha demostrado que la superficie del planeta es muy heterogénea, pero se puede clasificar en dos tipos principales de regiones. Una de ellas está formada por las relativamente jóvenes Llanuras Volcánicas del Norte (NVP) -entre 3.700 y 3.800 millones de años-. La otra área es más antigua (4.000-4.200 millones de años) y consiste en terrenos llenos de cráteres y terrenos intercráter cráteres (IcP-HCT).
Las regiones más antiguas contienen varias características no explicadas anteriormente, incluida una gran mancha rica en magnesio, de alrededor de 10.000.000 kilómetros cuadrados -alrededor del tamaño de Canadá-, aunque debido a que Mercurio es mucho más pequeño que la Tierra este lugar ocupa alrededor del 15% de la superficie del planeta.
Hasta ahora, no ha habido ninguna explicación satisfactoria a cómo la formación y la historia del planeta habrían permitido el desarrollo de estas áreas heterogéneas, sin invocar la fusión de un manto heterogéneo. Pero ahora un grupo de científicos de la NASA, del Centro Espacial Johnson, en Houston, han realizado una serie de experimentos que explican la mayor parte de las composiciones químicas de la superficie de Mercurio.
Los investigadores buscaron las respuestas mediante la simulación de las condiciones iniciales en Mercurio. Las condritas de enstatita son meteoritos no metálicos, y pueden ser un buen indicador de los bloques de construcción químicos del planeta, por lo que los investigadores utilizaron la química que se encuentra en las enstatitas, y comenzaron a someterlas a la clase de presiones y temperaturas que hay en la profundidad del manto de Mercurio.
La primera autora del estudio, Asmaa Boujibar, dice: «Tomamos una mezcla química en polvo de composición similar a las condritas de enstatita. Las presiones eran altas, de hasta 5 Gigapascales (50.000 veces la presión atmosférica de la Tierra), que es el tipo de presión donde se puede formar diamantes. Esta es la presión del límite entre el núcleo y el manto de Mercurio».
«El mercurio es un planeta terrestre único. A diferencia de la Tierra, tiene un gran núcleo y un manto relativamente poco profundo, lo que significa que el límite manto-núcleo está sólo alrededor de 400 km por debajo de la corteza del planeta», explica.
Descubrimiento
El descubrimiento clave es que variando la presión y la temperatura en un solo tipo de composición, se puede producir la variedad de materiales que se encuentran en la superficie del planeta. Estos hallazgos indican que los terrenos de más edad se forman por la fusión de material a altas presiones hasta el límite entre el núcleo y el manto, mientras que los terrenos más jóvenes se forman más cerca de la superficie.
Estos resultados muestran también que Mercurio probablemente se formó con enstatitas. La particularidad de Mercurio y estos tipos de meteoritos es su alto contenido de azufre. El papel de azufre en la composición del magma era difícil de predecir puesto que Mercurio es el único planeta terrestre con esas altas concentraciones de azufre (1-4% en peso). A modo de comparación, los mantos de la Tierra, Marte y la Luna tienen <0,1% en peso de azufre. Ambos efectos de la presión y el azufre explican la heterogénea composición de la superficie de Mercurio.
«Unas pocas regiones de la superficie de Mercurio siguen siendo difíciles de explicar», sigue la investigadora, «pero hemos recorrido un largo camino para entender por qué nos encontramos con una variedad tal de características».