Sonda Messenger desvendou os mistérios geológicos de Mercúrio e revelou seu núcleo pastoso

Ilustração da Sonda Messenger em órbita de Mercúrio. Créditos: NASA/JHU/APL

Antigamente pensava-se que o núcleo de Mercúrio, ao longo do tempo, teria se esfriado e solidificado, Agora, a Messenger trás novas informações que descartam esta antiga hipótese.

Desde que entrou em órbita de Mercúrio há pouco mais de um ano, a sonda MESSENGER da NASA já capturou em torno de 100.000 imagens e tem enviado dados que revelaram novas informações sobre o menor planeta do Sistema Solar, incluindo a sua topografia, a estrutura do seu núcleo e áreas de sombra permanente nos polos as quais contêm depósitos misteriosos.

Mercúrio apresenta um núcleo surpreendente

Os equipamentos de rádio da sonda MESSENGER permitiram à equipe de cientistas desenvolver o primeiro modelo de precisão do campo gravitacional de Mercúrio que, quando combinado com seus dados topográficos e com a análise da rotação deste planeta, fornecem dados sobre a sua estrutura interna, a dimensão da espessura da sua crosta, o tamanho e o estado atual do seu núcleo, bem como sua história tectônica e térmica.

Nesta imagem se vê uma projeção polar da topografia de Mercúrio, desde seu polo norte até 5ºS. Os círculos são grandes estruturas de impacto. O dispositivo MLA da Messenger funciona a um comprimento de onda de 1.064 nanômetros a um intervalo de 8 Hz. Até agora, fez 10,7 milhões de medições precisas da elevação do hemisfério norte de Mercúrio. Créditos: NASA/Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins/Instituto Carnegie

O núcleo de Mercúrio ocupa uma considerável parte do planeta, aproximadamente 85% do seu raio, um valor maior que as estimativas anteriores. Dado o pequeno tamanho deste planeta, anteriormente se pensava erradamente que seu interior devia ter esfriado até ao ponto que o núcleo teria se tornado sólido. Agora, os movimentos dinâmicos tênues, medidos com radares terrestres, combinados com os recém-medidos parâmetros gravitacionais da MESSENGER somados as características do campo magnético de Mercúrio (indicam a presença de um dínamo ativo) são fortes evidências que sugerem que o núcleo do planeta é parcialmente líquido.

Paradoxalmente, o núcleo de Mercúrio é diferente de qualquer outro núcleo de outros planetas estudados no Sistema Solar. A Terra tem um núcleo exterior líquido e metálico, situado por cima de um núcleo interior sólido. Mercúrio parece ter uma crosta sólida de silicatos e um manto que cobre um núcleo exterior de sulfeto de ferro, uma camada intermediária líquida mais profunda e talvez um núcleo interior sólido. Estes resultados explicam na maneira como o campo magnético de Mercúrio é formado e trazem o entendimento de como o pequeno planeta do Sistema Solar Interior evoluiu termicamente.

Antigas bacias vulcânicas no hemisfério norte de Mercúrio, capturadas pela sonda Messenger. Os tons de roxo representam baixas altitudes e os tons claros as altas, em uma faixa de cerca de 1km de variação. Créditos: NASA/JHUAPL/CIW-DTM/GSFC/MIT/Brown University. Imagem processada por James Dickson e Jim Head

 As curiosidades topográficas de Mercúrio

O estudo da topografia de um planeta pode revelar informações fundamentais sobre a sua estrutura interna e sobre seu desenvolvimento geológico e térmico. Observações com o dispositivo MLA (Mercury Laser Altimeter) da MESSENGER forneceram o primeiro modelo topográfico detalhado com maior precisão do hemisfério norte do planeta e caracterizaram as encostas e a rugosidade superficial ao longo de um intervalo de escalas espaciais. A partir da órbita excêntrica que passa próxima dos polos da sonda, o MLA ilumina áreas da superfície desde 15 até 100 metros de largura, separadas por cerca de 400 metros.

Composição de imagens da região do polo sul de Mercúrio, obtida com o dispositivo MDIS (Mercury Dual Imaging System) ao longo de um dia completo de Mercúrio. Créditos: NASA/Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins/Instituto Carnegie

As observações mostram que propagação das elevações é consideravelmente menor que aquelas observadas em Marte ou na Lua. A característica do relevo mais saliente é uma grande área de terras-baixas a latitudes altas norte que contêm planícies vulcânicas. Dentro desta região de várzeas está uma ampla subida topográfica formada depois das planícies vulcânicas.

Em latitudes médias, as planícies interiores da bacia de impacto Caloris, que tem 1.550 km de diâmetro, foram modificadas de tal modo que parte do piso da bacia está agora mais elevado do que as bordas. A porção elevada parece ser parte de uma elevação quase linear que se prolonga por aproximadamente metade da circunferência planetária a latitudes médias. Estas características implicam em mudanças de larga-escala na topografia de Mercúrio, que ocorreram após a era da formação da bacia de impacto e após a formação a das planícies vulcânicas.

Sombras nos polos permitem a presença de gelo?

Um dos mistérios de Mercúrio que a missão primária da MESSENGER visa compreender é a natureza dos depósitos brilhantes observados via radar nos polos de Mercúrio. A proposta mais convincente desde a sua descoberta afirma que este material brilhante no radar consiste predominantemente de água congelada. Os cientistas jamais obtiveram imagens para ver a superfície onde estas características estão localizadas. Mas as fotos capturadas pela sonda mostram que todas as características brilhantes através de radar perto do polo sul estão localizadas em áreas de sombra permanente. Além disso, próximo do polo norte de Mercúrio, estes depósitos são apenas observados em regiões eternamente sombreadas.

Estes resultados sugerem a hipótese da existência de água gelada, embora não possam ser considerados ainda como provas definitivas. Espera-se que as imagens, combinadas com análises em curso, irão fornecer um retrato mais completo da natureza dos misteriosos depósitos polares.

As descobertas mais recentes sobre Mercúrio foram anunciadas em dois artigos científicos publicados na Science Express e em divulgadas em 57 artigos apresentados em março de 2012 na 43ª Conferência de Ciência Lunar e Planetária no estado do Texas, EUA.

A longa viagem da Messenger até se estabelecer em órbita

Depois de mais de uma dúzia de voltas pelo Sistema Solar interior, a sonda MESSENGER entrou na órbita de Mercúrio no dia 17 de Março de 2011. A resistente sonda, que transporta sete instrumentos científicos e foi fortificada para suportar o ambiente extremo perto do Sol, é a primeira espaçonave robótica a orbitar o planeta mais próximo do Sol. Após completar a manobra de inserção orbital, restou menos de 9,5% do combustível original, o suficiente e com sobras para futuras manobras orbitais de correção de sua trajetória.

A MESSENGER viajou pelo Sistema Solar em missão de seis anos e meio antes da aproximação final e se tornou a primeira espaçonave a efetivamente orbitar Mercúrio. A sonda seguiu um percurso pelo Sistema Solar interior, incluindo uma passagem rasante pela Terra, duas por Vênus e três por Mercúrio. Com o sucesso da manobra a Messenger passou a enviar dados detalhados do diminuto planeta, inéditos desde que a missão Mariner 10 encerrou sua missão há mais de 30 anos.

Eric Finnegan, engenheiro de sistemas da MESSENGER, afirmou na ocasião:

Este foi um marco para a nossa pequena, mas com muita experiência, equipe de operações, o qual assinala o fim de seis anos e meio de ‘pastoreio’ por seis ‘flybys’ planetários, cinco grandes manobras com acionamento dos propulsores, e dezesseis manobras de correção da trajetória, todas enquanto a nave se preparava a injeção orbital em Mercúrio e as operações da missão primária orbital.

Fontes

NASA:

MESSENGER Provides New Look at Mercury’s surprising core and landscape curiosities

MESSENGER Poised for Mercury Orbit Insertion

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