futuro

Sábado, 26 de marzo de 2011

Mercurio en la mira

 Por Mariano Ribas

Mercurio tiene lo suyo. Y afortunadamente, sus gritos finalmente fueron escuchados: la Messenger partió de la Tierra en agosto de 2004. Y tras largos seis años y medio de viaje, llegó a destino en la noche del pasado jueves 17, luego de completar una complicada y larguísima trayectoria en forma de espiral hacia el interior del Sistema Solar (que incluyó un fugaz e intencional sobrevuelo a la Tierra, dos a Venus, y tres al propio Mercurio, en 2008 y 2009).

Ahora, silbando bajito, y sin las estridencias de otras misiones espaciales, la Messenger (que además de “Mensajero”, es la sigla en inglés de “MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry and Ranging”) ya está cómodamente instalada en una órbita polar de doce horas en torno de Mercurio, un derrotero ovalado que en su punto más cercano la aproxima a tan sólo 200 kilómetros del planeta. Los científicos que controlan la misión (desde el Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad John Hopkins, en Maryland, Estados Unidos), ya están calibrando –mediante órdenes transmitidas por radio– los instrumentos de la navecita de la NASA para lo que será el inicio formal de las operaciones, a comienzos de abril. Tras los merecidos brindis, gritos y festejos de hace unos días, Futuro entrevistó al Dr. Sean C. Solomon, principal investigador de la misión. Solomon es el director del Departamento de Magnetismo Terrestre del Carnegie Institution, en Washington. Y ha participado en otras grandes aventuras espaciales, entre ellas, nada menos que la exitosa Mars Global Surveyor (que orbitó al planeta rojo, Marte, entre 1997 y 2006). Veamos qué nos contó.

Primero que nada, gracias por atendernos en medio de la euforia, y a tan sólo horas de la inserción orbital de la nave. Un gesto que vale la pena hacer notar. Cuéntenos, ahora sí, ¿por qué pasó tanto tiempo entre el Mariner 10 y la Messenger? ¿Se olvidaron de Mercurio, acaso?

–Después de los breves sobrevuelos del Mariner 10, en 1974 y 1975, la comunidad astronómica quería realmente enviar una sonda espacial para orbitar Mercurio. Pero la verdad es que no sabíamos cómo lograrlo mediante los sistemas convencionales de propulsión química...

Aclaremos que para orbitar a un planeta, hace falta “alcanzarlo” y dejarse atrapar por su gravedad. Y que Mercurio se mueve a más de 100 mil km/hora...

–Justamente. Y ese problema no se resolvió hasta mediados de los años ‘80, cuando se comenzó a pensar en el uso de trayectorias más largas y complejas, con múltiples sobrevuelos a otros planetas para, mediante su “asistencia gravitatoria”, acelerar las naves espaciales. No nos olvidemos que, por aquel entonces, la NASA utilizaba los transbordadores espaciales para lanzar sus misiones interplanetarias. Y el desastre del Challenger, en 1986, la dejó sin capacidad de lanzamiento por tres años. Ya en los ‘90, la NASA desarrolló un programa de misiones de bajo costo, pero la misión a Mercurio no fue seleccionada.

¿Por qué?

–Principalmente porque todavía no se habían resuelto varios temas de tecnología de materiales y diseños térmicos, cuestiones esenciales para cualquier nave espacial que pretendiera viajar a Mercurio, quedarse un tiempo en órbita y sobrevivir.

Claro, no debe ser fácil estar allí, tres veces más cerca del Sol que la Tierra, soportando temperaturas de más de 400C. ¿Cómo aguantará la pobre nave semejante infierno?

–Por empezar, Messenger está protegida por un escudo muy resistente al calor, y altamente reflectivo. Ese escudo mide 2,5 metros de alto por 2 metros de ancho, y va fijado a un marco de titanio. El propio cuerpo de la nave está revestido por una cobertura aislante multicapa. Y además tiene un sistema de radiadores que ayudarán a enfriarla. Por si todo eso fuera poco, elegimos una órbita que limite su exposición directa al Sol, y a la propia superficie del planeta, que irradia mucho calor al espacio: en cada órbita de 12 horas, Messenger pasará sólo 25 minutos sobrevolando de cerca la superficie de Mercurio. En conjunto esperamos que todo esto evite el recalentamiento de la nave y sus instrumentos.

Más allá del antecedente de la Mariner 10, y los tres sobrevuelos previos de Messenger, da toda la impresión de que con Mercurio casi habrá que empezar de cero...

–Sí, todos esos episodios previos nos aportaron algunas instantáneas de los dinámicos y complejos fenómenos del planeta. Y también muchas fotografías, que nos ayudaron a definir zonas de especial interés científico. Ahora, Messenger iniciará, por primera vez, un verdadero y profundo estudio global de Mercurio: examinará su superficie, su interior, su débil atmósfera, su campo magnético y hasta las interacciones del planeta con el viento solar. Hay muchas preguntas por responder.

¿Por ejemplo?

–Hay cuestiones centrales, entre ellas, por qué Mercurio es tan denso; cuál fue su historia geológica; cómo se origina su campo magnético; cuál es la estructura de su núcleo; y si hay, como se sospecha, agua congelada en el fondo de sus cráteres polares. Y eso sólo para empezar.

–A todos nos gustan mucho las fotos de otros mundos, pero para responder a todas esas preguntas, seguramente necesitaran algo más que imágenes de alta resolución...

–Claro, Messenger hará mucho más que tomar imágenes detalladas de Mercurio. Por eso, además de cámaras, lleva varios instrumentos que examinarán la composición química de la superficie y de su débil y cambiante atmósfera, y medirán en detalle su gravedad y campo magnético, para conocer mejor su pesada estructura interna.

A propósito de eso: ya se sabía que Mercurio es muy denso. Y que seguramente, debajo de su corteza rocosa, esconde un núcleo metálico mucho más grande, en comparación, que el de la Tierra o Venus. ¿Se sabe por qué?

–Esa es una de las preguntas centrales que queremos responder. Hay tres teorías que intentan explicar por qué el núcleo de Mercurio es más denso y rico en metales que el de los demás planetas de tipo terrestre. Una dice que durante la formación del Sistema Solar, la zona más próxima al Sol, donde se formó Mercurio, era pobre en partículas livianas, pero rica en metales. La otra dice que, por entonces, el intenso calor solar vaporizó buena parte de la capa más externa de Mercurio, despojándola de elementos volátiles, como el sodio y el potasio. La tercera teoría plantea que Mercurio sufrió el impacto gigante de otro cuerpo, que directamente le arrancó la corteza y parte del manto externo.

Son, a todas luces, teorías bien diferentes...

–Sí, pero lo interesante es que cada una de ellas predice una diferente composición química de las rocas de la superficie.

Por lo tanto, si Messenger puede determinar de qué está hecha la superficie de Mercurio, sabrán cuál es la correcta.

–Exactamente.

¿Y cómo lo sabrán?

–La sonda lleva espectrómetros de rayos X, ra-yos gamma, luz visible e infrarroja. En cada vuelta al planeta, esos instrumentos determinarán qué elementos hay en la superficie, y así podremos trazar detallados mapas químicos y mineralógicos del suelo mercuriano. Más aún: vamos a hacer mediciones de la gravedad y la topografía de todo el planeta, y los análisis de esos datos nos darán estimaciones finas del espesor de su corteza. En conjunto, todo esto nos permitirá entender mejor el origen de Mercurio, su estructura interna y su llamativa alta densidad.

Háblenos del campo magnético del planeta, otro tema por demás curioso.

–A diferencia de Marte y Venus, Mercurio sí tiene un campo magnético. Pero no está claro cómo funciona. Sobre esto hay dos ideas predominantes: tal vez se forme a partir de corrientes eléctricas, originadas en un hipotético núcleo externo, parcialmente fundido, como ocurre en la Tierra. O tal vez se trate de un campo magnético “congelado” en la corteza de Mercurio, derivado de un primitivo campo magnético originado en el núcleo, que funcionó durante los primeros tiempos del planeta, pero que luego cesó. Para saber cuál modelo es el correcto, Messenger medirá muy especialmente la geometría del campo magnético, y así sabremos específicamente dónde se origina.

Despegó en 2004, viajó por el interior del Sistema Solar por más de seis años y ahora, ya en órbita, está a punto de comenzar sus operaciones científicas. ¿Cuánto durará la misión orbital de la Messenger?

–La misión primaria se extenderá por un año. Calculamos que en ese tiempo podremos cumplir con los grandes objetivos científicos. De todos modos, todo el equipo de la Messenger ya está planeando una posible extensión de la misión, para ver, por ejemplo, cómo el máximo de actividad solar, previsto para 2013, afecta las dinámicas superficiales, atmosféricas y magnéticas de Mercurio. Esperamos que la NASA esté de acuerdo, y podamos continuar las observaciones más allá de este primer año en órbita del planeta.

Por último: ¿qué nos puede enseñar Mercurio sobre la Tierra y todo el resto del Sistema Solar?

–Mercurio nació y evolucionó a partir de los mismos procesos que dieron origen a los demás planetas terrestres. Sin embargo, es muy raro: es bastante más chico, mucho más pesado, tiene una órbita marcadamente excéntrica, y una rara relación entre su veloz movimiento orbital y su lentísimo movimiento de rotación. Además muestra una extraordinaria amplitud térmica, entre el día y la noche, en sus zonas ecuatoriales. Y hasta parece tener agua congelada en sus cráteres polares, algo que también deberemos confirmar. No podemos decir que realmente conocemos los procesos que dieron forma al Sistema Solar hasta que podamos explicar un resultado planetario tan extraño como Mercurio. Y si lo logramos, también habremos ganado un conocimiento aún más profundo sobre la propia Tierra.

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DOCTOR SEAN C. SOLOMON, PRINCIPAL INVESTIGADOR DE LA MISION MESSENGER DE LA NASA.
 
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