Mercurio (Planeta)
Definición
 Mercurio en color mejorado, fotografiado por MESSENGER (2008) | |
Mercurio es el planeta más pequeño e interior del Sistema Solar. Su período orbital alrededor del Sol de 87.97 días es el más corto de todos los planetas del Sistema Solar. Debe su nombre a la deidad romana Mercurio, el mensajero de los dioses.
Al igual que Venus, Mercurio orbita el Sol dentro de la órbita de la Tierra como un planeta inferior , y nunca supera los 28 ° de distancia del Sol. Cuando se ve desde la Tierra, esta proximidad al Sol significa que el planeta solo se puede ver cerca del horizonte occidental u oriental durante la tarde o temprano en la mañana. En este momento puede aparecer como un objeto brillante parecido a una estrella, pero a menudo es mucho más difícil de observar que Venus. El planeta muestra telescópicamente el rango completo de fases, similar a Venus y la Luna, a medida que se mueve en su órbita interna en relación con la Tierra, que se repite durante el llamado período sinódico aproximadamente cada 116 días.
Mercurio está bloqueado por mareas con el Sol en una resonancia spin-orbit 3: 2, y gira de una manera que es única en el Sistema Solar. Como se ve en relación con las estrellas fijas, gira sobre su eje exactamente tres veces por cada dos revoluciones que hace alrededor del Sol. Como se ve desde el Sol, en un marco de referencia que gira con el movimiento orbital, parece rotar solo una vez cada dos años de Mercurio. Por lo tanto, un observador de Mercurio vería solo un día cada dos años.
El eje de Mercurio tiene la inclinación más pequeña de cualquiera de los planetas del Sistema Solar (aproximadamente / 30 grados). Su excentricidad orbital es el más grande de todos los planetas conocidos en el Sistema Solar; en el perihelio, la distancia de Mercurio desde el Sol es solo aproximadamente dos tercios (o 66%) de su distancia en el afelio. La superficie de Mercurio parece fuertemente cráteres y tiene una apariencia similar a la de la Luna, lo que indica que ha estado geológicamente inactiva durante miles de millones de años. Al carecer casi de atmósfera para retener el calor, tiene temperaturas en la superficie que varían diurnamente más que en cualquier otro planeta del Sistema Solar, desde 100 K (-173 ° C; -280 ° F) por la noche hasta 700 K (427 ° C) ; 800 ° F) durante el día a través de las regiones ecuatoriales. Las regiones polares están constantemente por debajo de 180 K (-93 ° C; -136 ° F). El planeta no tiene satélites naturales conocidos.
Dos naves espaciales han visitado Mercurio: el Mariner 10 voló en 1974 y 1975; y MESSENGER , lanzado en 2004, orbitó a Mercury más de 4.000 veces en cuatro años antes de agotar su combustible y estrellarse contra la superficie del planeta el 30 de abril de 2015.
Características físicas
Estructura interna
Mercurio parece tener una capa de silicato sólido y un manto que recubre una capa externa de núcleo de sulfuro de hierro, una capa de núcleo líquido más profunda y posiblemente un núcleo interno sólido.
Mercurio es uno de los cuatro planetas terrestres del Sistema Solar y es un cuerpo rocoso como la Tierra. Es el planeta más pequeño del Sistema Solar, con un radio ecuatorial de 2.439,7 kilómetros (1,516.0 millas). Mercurio también es más pequeño, aunque más masivo, que los satélites naturales más grandes del Sistema Solar, Ganímedes y Titán. El mercurio consiste en aproximadamente un 70% de material metálico y un 30% de silicato. La densidad de mercurio es la segunda más alta del Sistema Solar a 5.427 g / cm, solo un poco menos que la densidad de la Tierra de 5.515 g / cm. Si el efecto de la compresión gravitatoria se tuviera en cuenta en ambos planetas, los materiales con los que está formado Mercurio serían más densos que los de la Tierra, con una densidad no comprimida de 5.3 g / cm frente a los 4.4 g / cm de la Tierra.
La densidad de Mercurio puede usarse para inferir detalles de su estructura interna. Aunque la alta densidad de la Tierra resulta apreciablemente de la compresión gravitacional, particularmente en el núcleo, Mercurio es mucho más pequeño y sus regiones internas no están tan comprimidas. Por lo tanto, para que tenga una densidad tan alta, su núcleo debe ser grande y rico en hierro.
Los geólogos estiman que el núcleo de Mercurio ocupa aproximadamente el 55% de su volumen; para la Tierra, esta proporción es del 17%. La investigación publicada en 2007 sugiere que Mercury tiene un núcleo fundido. Alrededor del núcleo hay un manto de 500-700 km formado por silicatos. Según los datos de la misión Mariner 10 y la observación desde la Tierra, se estima que la corteza de Mercurio tiene 35 km de espesor. Una característica distintiva de la superficie de Mercurio es la presencia de numerosas crestas estrechas que se extienden hasta varios cientos de kilómetros de longitud. Se cree que estos se formaron como el núcleo de Mercurio y el manto se enfrió y se contrajo en un momento en que la corteza ya se había solidificado.
El núcleo de Mercurio tiene un contenido de hierro más alto que el de cualquier otro planeta importante en el Sistema Solar, y se han propuesto varias teorías para explicar esto. La teoría más ampliamente aceptada es que Mercury originalmente tenía una relación metal-silicato similar a los meteoritos de condritas comunes, que se cree que son típicos de la materia rocosa del Sistema Solar, y una masa aproximadamente 2,25 veces su masa actual. Al principio de la historia del Sistema Solar, Mercurio pudo haber sido golpeado por un planetesimal de aproximadamente 1/6 de esa masa y varios miles de kilómetros de diámetro. El impacto habría eliminado gran parte de la corteza y el manto original, dejando atrás el núcleo como un componente relativamente importante. Un proceso similar, conocido como la hipótesis del impacto gigante, se ha propuesto para explicar la formación de la Luna.
Alternativamente, Mercurio puede haberse formado a partir de la nebulosa solar antes de que la producción de energía del Sol se haya estabilizado. Inicialmente habría tenido el doble de su masa actual, pero a medida que el protosun se contrajera, las temperaturas cerca de Mercurio podrían haber sido de entre 2.500 y 3.500 K y posiblemente incluso de hasta 10.000 K. Gran parte de la roca superficial de Mercurio podría haber sido vaporizada a tales temperaturas, formando una atmósfera de "vapor de roca" que podría haber sido arrastrada por el viento solar.
Una tercera hipótesis propone que la nebulosa solar causó un arrastre en las partículas de las que Mercurio se estaba acretando, lo que significaba que las partículas más ligeras se perdieron del material de acreción y no fueron recogidas por Mercurio. Cada hipótesis predice una composición de superficie diferente, y hay dos misiones espaciales establecidas para hacer observaciones. MESSENGER , que finalizó en 2015, encontró niveles de potasio y azufre superiores a los esperados en la superficie, lo que sugiere que la gigantesca hipótesis de impacto y la vaporización de la corteza y el manto no ocurrieron porque el potasio y el azufre habrían sido expulsados por el calor extremo de estos eventos BepiColombo, que llegará a Mercurio en 2025, hará observaciones para probar estas hipótesis. Los hallazgos hasta ahora parecen favorecer la tercera hipótesis; sin embargo, se necesita un mayor análisis de los datos.
Geología superficial
| Topografía |
|---|
 más bajo (violeta) a 10 km (6.2 mi) más alto (rojo). |
La superficie de Mercurio es similar en apariencia a la de la Luna, mostrando extensas llanuras parecidas a las de una yegua y cráteres intensos, lo que indica que ha estado geológicamente inactiva durante miles de millones de años. Debido a que el conocimiento de la geología de Mercurio se había basado únicamente en el sobrevuelo
de Mariner 10 de 1975 y las observaciones terrestres, es el menos comprendido de los planetas terrestres. A medida que se procesen los datos del orbitador MESSENGER , este conocimiento aumentará. Por ejemplo, se descubrió un cráter inusual con canales radiantes que los científicos llamaron "la araña". Más tarde se llamó Apolodoro.
de Mariner 10 de 1975 y las observaciones terrestres, es el menos comprendido de los planetas terrestres. A medida que se procesen los datos del orbitador MESSENGER , este conocimiento aumentará. Por ejemplo, se descubrió un cráter inusual con canales radiantes que los científicos llamaron "la araña". Más tarde se llamó Apolodoro.
Las características de Albedo son áreas de reflectividad marcadamente diferente, como se ve por la observación telescópica. Mercurio tiene dorsa (también llamado "crestas de arrugas"), tierras altas de tipo lunar, montes (montañas), planitias (llanuras), rubeos (escarpes) y valles (valles).
Los nombres para las características de Mercury provienen de una variedad de fuentes. Los nombres que provienen de personas se limitan a los fallecidos. Los cráteres llevan el nombre de artistas, músicos, pintores y autores que han realizado contribuciones sobresalientes o fundamentales en su campo. Los puentes, o dorsa, llevan el nombre de científicos que han contribuido al estudio de Mercurio. Las depresiones o fosas se nombran por obras de arquitectura. Montes se nombran por la palabra "caliente" en una variedad de idiomas. Las llanuras o planitias se nombran para Mercurio en varios idiomas. Las escarpas o rupias se nombran para los barcos de expediciones científicas. Valles o valles son nombrados por las instalaciones de radiotelescopio.
Mercurio fue fuertemente bombardeado por cometas y asteroides durante y poco después de su formación hace 4.600 millones de años, así como durante un episodio posterior posiblemente separado llamado Bombardeo Pesado Tardío que terminó hace 3.800 millones de años. Durante este período de formación intensa de cráteres, Mercurio recibió impactos en toda su superficie, lo que se vio facilitado por la falta de atmósfera para desacelerar los impactadores. Durante este tiempo, Mercurio fue volcánicamente activo; cuencas como la cuenca de Caloris se llenaron con magma, produciendo llanuras lisas similares a las maria encontradas en la Luna.
Los datos del sobrevuelo de MESSENGER de octubre de 2008 dieron a los investigadores una mayor apreciación de la naturaleza confusa de la superficie de Mercurio. La superficie de Mercurio es más heterogénea que la de Marte o la de la Luna, y ambas contienen tramos significativos de geología similar, como maría y mesetas.
Cuencas de impacto y cráteres
Los cráteres en Mercurio tienen un diámetro que va desde pequeñas cavidades con forma de cuenco hasta cuencas de impacto de varios anillos de cientos de kilómetros de diámetro. Aparecen en todos los estados de degradación, desde los cráteres de rayos relativamente recientes hasta los restos de cráteres altamente degradados. Los cráteres de Mercurio difieren sutilmente de los cráteres lunares en que el área cubierta por sus eyecciones es mucho más pequeña, como consecuencia de la mayor gravedad superficial de Mercurio. De acuerdo con las reglas de la IAU, cada cráter nuevo debe tener el nombre de un artista famoso durante más de cincuenta años y muerto durante más de tres años, antes de la fecha en que se menciona el cráter.
El cráter más grande conocido es la cuenca Caloris, con un diámetro de 1.550 km. El impacto que creó la Cuenca de Caloris fue tan poderoso que causó erupciones de lava y dejó un anillo concéntrico de más de 2 km de altura alrededor del cráter de impacto. En la antípoda de la Cuenca de Caloris hay una gran región de terreno montañoso e inusual conocido como el "Terreno extraño". Una hipótesis para su origen es que las ondas de choque generadas durante el impacto de Caloris viajaron alrededor de Mercurio, convergiendo en la antípoda de la cuenca (180 grados de distancia). Las altas tensiones resultantes fracturaron la superficie. Alternativamente, se ha sugerido que este terreno se formó como resultado de la convergencia de eyección en la antípoda de esta cuenca.
En general, se han identificado alrededor de 15 cuencas de impacto en la parte de Mercurio con imágenes. Una cuenca notable es la cuenca Tolstoj de múltiples anillos de 400 km de ancho que tiene una capa de eyección que se extiende hasta 500 km desde su borde y un piso que ha sido rellenado con materiales de llanuras lisas. Beethoven Basin tiene una manta de eyecta de tamaño similar y un borde de 625 km de diámetro. Al igual que la Luna, la superficie de Mercurio probablemente haya incurrido en los efectos de los procesos de meteorización espacial, incluido el viento solar y los impactos de micrometeoritos.
Llanuras
Hay dos regiones de planicies geológicamente distintas en Mercurio. Ligeramente onduladas, las llanuras onduladas en las regiones entre cráteres son las superficies visibles más antiguas de Mercurio, anteriores al terreno con muchos cráteres. Estas llanuras entre cráteres parecen haber borrado muchos cráteres anteriores, y muestran una escasez general de cráteres más pequeños por debajo de unos 30 km de diámetro.
Las llanuras lisas son áreas planas extensas que llenan depresiones de varios tamaños y tienen un gran parecido con el maria lunar. Notablemente, ellos llenan un amplio anillo que rodea la Cuenca de Caloris. A diferencia del maria lunar, las llanuras lisas de Mercurio tienen el mismo albedo que las llanuras entre cráteres más antiguas. A pesar de la falta de características inequívocamente volcánicas, la localización y la forma redondeada y lobulada de estas llanuras respaldan fuertemente los orígenes volcánicos. Todas las llanuras lisas de Mercurio se formaron significativamente más tarde que la cuenca de Caloris, como lo demuestran las densidades de cráteres apreciablemente más pequeñas que en la manta de eyección de Caloris. El piso de la cuenca de Caloris está ocupado por una llanura plana geológicamente distinta, dividida por crestas y fracturas en un patrón aproximadamente poligonal. No está claro si son lavas volcánicas inducidas por el impacto,
Características de compresión
Una característica inusual de la superficie de Mercurio son los numerosos pliegues de compresión, o estrías, que se entrecruzan en las llanuras. Cuando el interior de Mercurio se enfrió, se contrajo y su superficie comenzó a deformarse, creando crestas arrugados y escarpas lobuladas asociadas con fallas de empuje. Los escarpes pueden alcanzar longitudes de 1000 km y alturas de 3 km. Estas características de compresión se pueden ver en la parte superior de otras características, como cráteres y llanuras lisas, lo que indica que son más recientes. El mapeo de las características ha sugerido una contracción total del radio de Mercurio en el rango de ~ 1 a 7 km. Se han encontrado escarpas de falla de empuje a pequeña escala, de decenas de metros de altura y con longitudes en el rango de unos pocos kilómetros, que parecen tener menos de 50 millones de años, lo que indica que la compresión del interior y la consiguiente actividad geológica superficial continúan el presente.
El Orbitador de Reconocimiento Lunar descubrió que existen pequeñas fallas de empuje similares en la Luna.
Vulcanología
Las imágenes obtenidas por MESSENGER han revelado evidencia de flujos piroclásticos en Mercurio a partir de volcanes de escudo de bajo perfil. Los datos de MESSENGER han ayudado a identificar 51 depósitos piroclásticos en la superficie, donde el 90% de ellos se encuentran dentro de los cráteres de impacto. Un estudio del estado de degradación de los cráteres de impacto que alojan depósitos piroclásticos sugiere que la actividad piroclástica ocurrió en Mercurio durante un intervalo prolongado.
Una "depresión sin montura" dentro del borde suroeste de la Cuenca de Caloris consiste en al menos nueve respiraderos volcánicos superpuestos, cada uno de forma individual de hasta 8 km de diámetro. Es por lo tanto un "volcán compuesto". Los pisos de ventilación están a por lo menos 1 km por debajo de sus bordes y guardan una semejanza más cercana con los cráteres volcánicos esculpidos por erupciones explosivas o modificados por el colapso en espacios vacíos creados por la retirada del magma hacia un conducto. Los científicos no pudieron cuantificar la edad del sistema complejo volcánico, pero informaron que podría ser del orden de mil millones de años.
Condiciones de la superficie y exosfera
La temperatura de la superficie de Mercury varía de 100 a 700 K (-173 a 427 ° C; -280 a 800 ° F) en los lugares más extremos: 0 ° N, 0 ° W o 180 ° W. Nunca se eleva por encima de 180 K en los polos, debido a la ausencia de una atmósfera y un gradiente de temperatura abrupto entre el ecuador y los polos. El punto subsolar alcanza aproximadamente 700 K durante el perihelio (0 ° W o 180 ° W), pero solo 550 K en el afelio (90 ° o 270 ° W). En el lado oscuro del planeta, las temperaturas promedian 110 K. La intensidad de la luz solar en la superficie de Mercurio oscila entre 4.59 y 10.61 veces la constante solar (1.370 W • m).
Aunque la temperatura de la luz del día en la superficie de Mercurio es generalmente extremadamente alta, las observaciones sugieren fuertemente que el hielo (agua congelada) existe en Mercurio. Los suelos de cráteres profundos en los polos nunca están expuestos a la luz solar directa, y las temperaturas allí permanecen por debajo de 102 K; mucho más bajo que el promedio global. El hielo de agua refleja fuertemente el radar, y las observaciones realizadas por el Radar del Sistema Solar Goldstone de 70 metros y el VLA a principios de la década de 1990 revelaron que hay parches de alta reflexión de radar cerca de los polos. Aunque el hielo no fue la única causa posible de estas regiones reflectantes, los astrónomos creen que fue la más probable.
Se estima que las regiones heladas contienen alrededor de 10-10 kg de hielo y pueden estar cubiertas por una capa de regolito que inhibe la sublimación. En comparación, la capa de hielo de la Antártida en la Tierra tiene una masa de aproximadamente 4 ×10 kg, y el casquete polar del sur de Marte contiene aproximadamente 10 kg de agua. El origen del hielo en Mercurio aún no se conoce, pero las dos fuentes más probables son las de la desgasificación del agua del interior del planeta o la deposición de los impactos de los cometas.
El mercurio es demasiado pequeño y caliente para que su gravedad retenga cualquier atmósfera significativa durante largos períodos de tiempo; tiene una exosfera limitada a la superficie tenue que contiene hidrógeno, helio, oxígeno, sodio, calcio, potasio y otros a una presión superficial de menos de aproximadamente 0.5 nPa (0.005 picobars). Esta exosfera no es estable: los átomos se pierden continuamente y se reabastecen de una variedad de fuentes. Los átomos de hidrógeno y los átomos de helio probablemente provienen del viento solar, se difunden en la magnetosfera de Mercurio antes de volver a escapar al espacio. La desintegración radiactiva de los elementos dentro de la corteza de Mercurio es otra fuente de helio, así como de sodio y potasio. MENSAJERO encontró altas proporciones de calcio, helio, hidróxido, magnesio, oxígeno, potasio, silicio y sodio. El vapor de agua está presente, liberado por una combinación de procesos tales como: cometas golpeando su superficie, pulverización creando agua a partir de hidrógeno del viento solar y oxígeno de la roca, y sublimación de depósitos de hielo de agua en los cráteres polares permanentemente sombreados. La detección de altas cantidades de iones relacionados con el agua como O, OH y H 2 O fue una sorpresa. Debido a las cantidades de estos iones que se detectaron en el entorno espacial de Mercurio, los científicos conjeturan que estas moléculas fueron expulsadas de la superficie o exosfera por el viento solar.
El sodio, el potasio y el calcio se descubrieron en la atmósfera durante los años 1980-1990, y se cree que son el resultado principalmente de la vaporización de rocas superficiales golpeadas por impactos de micrometeoritos, incluidos actualmente del cometa Encke. En 2008, MESSENGERdescubrió el magnesio . Los estudios indican que, a veces, las emisiones de sodio se localizan en puntos que corresponden a los polos magnéticos del planeta. Esto indicaría una interacción entre la magnetosfera y la superficie del planeta.
El 29 de noviembre de 2012, la NASA confirmó que las imágenes de MESSENGER habían detectado que los cráteres en el polo norte contenían hielo de agua. El investigador principal de MENSAJER ,Sean Solomon, es citado en The New York Times y estima que el volumen del hielo debe ser lo suficientemente grande para "encerrar a Washington, DC, en un bloque congelado a dos millas y media de profundidad".
Campo magnético y magnetosfera
A pesar de su pequeño tamaño y lenta rotación de 59 días, Mercury tiene un campo magnético significativo, y aparentemente global. De acuerdo con las mediciones tomadas por Mariner 10 , es aproximadamente 1.1% de la fuerza de la Tierra. La fuerza del campo magnético en el ecuador de Mercurio es de aproximadamente 300 nT . Como el de la Tierra, el campo magnético de Mercurio es dipolar. A diferencia de los de la Tierra, los polos de Mercurio están casi alineados con el eje de rotación del planeta. Las mediciones de las sondas espaciales Mariner 10 y MESSENGER han indicado que la fuerza y la forma del campo magnético son estables.
Es probable que este campo magnético sea generado por un efecto dínamo, de manera similar al campo magnético de la Tierra. Este efecto de dínamo sería el resultado de la circulación del núcleo líquido rico en hierro del planeta. Los efectos de marea particularmente fuertes causados por la alta excentricidad orbital del planeta servirían para mantener el núcleo en el estado líquido necesario para este efecto de dínamo.
El campo magnético de Mercurio es lo suficientemente fuerte como para desviar el viento solar alrededor del planeta, creando una magnetosfera. La magnetosfera del planeta, aunque lo suficientemente pequeña como para caber dentro de la Tierra, es lo suficientemente fuerte como para atrapar el plasma del viento solar. Esto contribuye a la meteorización espacial de la superficie del planeta. Las observaciones realizadas por la nave espacial Mariner 10 detectaron este plasma de baja energía en la magnetosfera del lado nocturno del planeta. Las ráfagas de partículas energéticas en la cola magnética del planeta indican una cualidad dinámica para la magnetosfera del planeta.
Durante su segundo sobrevuelo del planeta el 6 de octubre de 2008, MESSENGER descubrió que el campo magnético de Mercurio puede ser extremadamente "con fugas". La nave espacial se encontró con "tornados" magnéticos - haces retorcidos de campos magnéticos que conectan el campo magnético planetario con el espacio interplanetario - que tenían hasta 800 km de ancho o un tercio del radio del planeta. Estos tubos de flujo magnético retorcidos, conocidos técnicamente como eventos de transferencia de flujo, forman ventanas abiertas en el escudo magnético del planeta a través del cual el viento solar puede entrar y afectar directamente la superficie de Mercurio a través de la reconexión magnética. Esto también ocurre en el campo magnético de la Tierra. El MENSAJERO las observaciones mostraron que la tasa de reconexión es diez veces mayor en Mercurio, pero su proximidad al Sol solo representa alrededor de un tercio de la tasa de reconexión observada por MESSENGER .
Órbita, rotación y longitud
Mercurio tiene la órbita más excéntrica de todos los planetas; su excentricidad es 0.21 con su distancia del Sol que va desde 46,000,000 a 70,000,000 km (29,000,000 a 43,000,000 mi). Se necesitan 87.969 días terrestres para completar una órbita. El diagrama de la derecha ilustra los efectos de la excentricidad, mostrando la órbita de Mercurio superpuesta con una órbita circular que tiene el mismo semieje mayor. La mayor velocidad de Mercurio cuando está cerca del perihelio es clara a partir de la mayor distancia que cubre en cada intervalo de 5 días. En el diagrama, la distancia variable entre Mercurio y el Sol está representada por el tamaño del planeta, que es inversamente proporcional a la distancia de Mercurio con respecto al Sol. Esta distancia variable hacia el Sol conduce a la superficie de Mercurio flexionada por abultamientos de marea levantados por el Sol que son aproximadamente 17 veces más fuertes que la Luna s en la Tierra. Combinado con una resonancia spin-orbit 3: 2 de la rotación del planeta alrededor de su eje, también da como resultado variaciones complejas de la temperatura de la superficie. La resonancia hace que un único día solar en Mercurio dure exactamente dos años Mercurio, o alrededor de 176 días terrestres.
La órbita de Mercurio está inclinada 7 grados hacia el plano de la órbita de la Tierra (la eclíptica), como se muestra en el diagrama de la derecha. Como resultado, los tránsitos de Mercurio a través de la cara del Sol solo pueden ocurrir cuando el planeta está cruzando el plano de la eclíptica en el momento en que se encuentra entre la Tierra y el Sol. Esto ocurre aproximadamente cada siete años en promedio.
La inclinación axial de Mercury es casi cero, con el mejor valor medido tan bajo como 0.027 grados. Esto es significativamente más pequeño que el de Júpiter, que tiene la segunda inclinación axial más pequeña de todos los planetas a 3.1 grados. Esto significa que para un observador en los polos de Mercurio, el centro del Sol nunca se eleva más de 2,1 minutos de arco sobre el horizonte.
En ciertos puntos de la superficie de Mercurio, un observador podría ver al Sol asomarse a la mitad del horizonte, luego retroceder y establecerse antes de volver a levantarse, todo dentro del mismo día de Mercurio. Esto se debe a que aproximadamente cuatro días terrestres antes del perihelio, la velocidad orbital angular de Mercurio es igual a su velocidad de rotación angular, de modo que el movimiento aparente del Sol cesa; más cerca del perihelio, la velocidad orbital angular de Mercurio excede la velocidad de rotación angular. Por lo tanto, para un observador hipotético en Mercurio, el Sol parece moverse en una dirección retrógrada. Cuatro días terrestres después del perihelio, se reanuda el movimiento aparente normal del Sol. Un efecto similar habría ocurrido si Mercury hubiera estado en rotación síncrona: la ganancia alterna y la pérdida de rotación sobre la revolución hubieran causado una libración de 23.
Por la misma razón, hay dos puntos en el ecuador de Mercurio, separados 180 grados en la longitud, en cualquiera de los cuales, alrededor del perihelio en años alternos de Mercurio (una vez al día de Mercurio), el Sol pasa sobre su cabeza, luego invierte su movimiento aparente y pasa por encima nuevamente, luego se invierte una segunda vez y pasa por encima una tercera vez, tomando un total de aproximadamente 16 días terrestres para todo este proceso. En los otros años alternos de Mercurio, lo mismo sucede en el otro de estos dos puntos. La amplitud del movimiento retrógrado es pequeña, por lo que el efecto general es que, durante dos o tres semanas, el Sol está casi estacionario sobre su cabeza, y es más brillante porque Mercurio está en el perihelio, está más cerca del Sol. Esta exposición prolongada al Sol en su punto más brillante hace que estos dos puntos sean los lugares más calientes en Mercurio. A la inversa, hay otros dos puntos en el ecuador, a 90 grados de longitud aparte de los primeros, donde el Sol pasa por encima solo cuando el planeta está en afelio en años alternos, cuando el movimiento aparente del Sol en el cielo de Mercurio es relativamente rápido. Estos puntos, que son los que están en el ecuador donde el movimiento retrógrado aparente del Sol ocurre cuando está cruzando el horizonte como se describe en el párrafo anterior, reciben mucho menos calor solar que los primeros descritos anteriormente.
Mercurio alcanza una conjunción inferior (aproximación más cercana a la Tierra) cada 116 días terrestres en promedio, pero este intervalo puede variar de 105 días a 129 días debido a la órbita excéntrica del planeta. Mercurio puede llegar a 82.2 gigametros (0.549 unidades astronómicas, 51.1 millones de millas) a la Tierra, y eso está disminuyendo lentamente: el próximo acercamiento a 82.1 Gm (51.0 millones de millas) está en 2679, y dentro de 82.0 Gm (51.0 millones) millas) en 4487, pero no estará más cerca de la Tierra que 80 Gm (50 millones de millas) hasta 28,622. Su período de movimiento retrógrado visto desde la Tierra puede variar de 8 a 15 días en cualquier lado de la conjunción inferior. Esta amplia gama surge de la alta excentricidad orbital del planeta.
Convención de longitud
La convención de longitud para Mercurio pone el cero de longitud en uno de los dos puntos más calientes en la superficie, como se describió anteriormente. Sin embargo, cuando esta área fue visitada por primera vez, por el Mariner 10 , este meridiano cero estaba en la oscuridad, por lo que era imposible seleccionar una característica en la superficie para definir la posición exacta del meridiano. Por lo tanto, se eligió un pequeño cráter más al oeste, llamado Hun Kal, que proporciona el punto de referencia exacto para medir la longitud. El centro de Hun Kal define el meridiano oeste 20 °. Una resolución de la Unión Astronómica Internacional de 1970 sugiere que las longitudes se midan positivamente en dirección oeste en Mercurio. Los dos lugares más calientes en el ecuador están por lo tanto en longitudes 0 ° W y 180 ° W, y los puntos más fríos en el ecuador están en longitudes 90 ° W y 270 ° W. sin embargo, el El proyecto MESSENGER usa una convención positiva hacia el este.
Resonancia Spin-orbit
Durante muchos años se pensó que Mercurio estaba bloqueado sincronizadamente con el Sol, girando una vez para cada órbita y manteniendo siempre la misma cara dirigida hacia el Sol, de la misma manera que el mismo lado de la Luna siempre mira hacia la Tierra. Las observaciones de radar en 1965 demostraron que el planeta tiene una resonancia spin-orbit 3: 2, girando tres veces por cada dos revoluciones alrededor del Sol. La excentricidad de la órbita de Mercurio hace que esta resonancia sea estable: en el perihelio, cuando la marea solar es más fuerte, el Sol está casi quieto en el cielo de Mercurio.
El extraño bloqueo de marea resonante 3: 2 se estabiliza por la variación de la fuerza de marea a lo largo de la órbita excéntrica de Mercurio, que actúa sobre un componente dipolo permanente de la distribución de masa de Mercurio. En una órbita circular no existe tal varianza, por lo que la única resonancia estabilizada en dicha órbita es de 1: 1 (p. Ej., Tierra-Luna), cuando la fuerza de marea, estirando un cuerpo a lo largo de la línea "centro-cuerpo", ejerce un par que alinea el eje del cuerpo de menor inercia (el eje "más largo" y el eje del dipolo antes mencionado) para apuntar siempre al centro. Sin embargo, con una notable excentricidad, como la de la órbita de Mercurio, la fuerza de marea tiene un máximo en el perihelio y así estabiliza las resonancias, como 3: 2, obligando al planeta a señalar su eje de menor inercia aproximadamente al Sol cuando pasa a través del perihelio.
La razón original por la que los astrónomos pensaron que estaba sincronizada era que, siempre que Mercury estaba mejor ubicado para la observación, siempre estaba casi en el mismo punto en su resonancia 3: 2, y por lo tanto mostraba la misma cara. Esto se debe a que, coincidentemente, el período de rotación de Mercurio es casi exactamente la mitad de su período sinódico con respecto a la Tierra. Debido a la resonancia de spin-orbit 3: 2 de Mercury, un día solar (la duración entre dos tránsitos meridianos del Sol) dura aproximadamente 176 días terrestres. Un día sidéreo (el período de rotación) dura aproximadamente 58,7 días terrestres.
Las simulaciones indican que la excentricidad orbital de Mercurio varía caóticamente desde casi cero (circular) a más de 0,45 durante millones de años debido a las perturbaciones de los otros planetas. Esto se pensó para explicar la resonancia de spin-orbit 3: 2 de Mercury (en lugar de la habitual 1: 1), porque es más probable que surja durante un período de alta excentricidad. Sin embargo, el modelado preciso basado en un modelo realista de marea La respuesta ha demostrado que Mercurio fue capturado en el estado 3: 2 spin-orbit en una etapa muy temprana de su historia, dentro de los 20 (más probable, 10) millones de años después de su formación.
Las simulaciones numéricas muestran que una futura interacción del perihelio resonante orbital secular con Júpiter puede provocar que la excentricidad de la órbita de Mercurio aumente hasta el punto donde hay un 1% de posibilidades de que el planeta pueda colisionar con Venus en los próximos cinco mil millones de años.
Avance del perihelio
En 1859, el matemático y astrónomo francés Urbain Le Verrier informó que la lenta precesión de la órbita de Mercurio alrededor del Sol no podía explicarse completamente por la mecánica newtoniana y las perturbaciones de los planetas conocidos. Sugirió, entre posibles explicaciones, que otro planeta (o quizás una serie de 'corpusculos' más pequeños) podría existir en una órbita aún más cercana al Sol que la de Mercurio, para explicar esta perturbación. (Otras explicaciones consideradas incluían un ligero achatamiento del Sol). El éxito de la búsqueda de Neptuno, basado en sus perturbaciones de la órbita de Urano, llevó a los astrónomos a confiar en esta posible explicación, y el planeta hipotético se llamó Vulcano, pero ningún planeta así fue encontrado alguna vez
La precesión del perihelio de Mercurio es de 5.600 segundos de arco (1.5556 °) por siglo en relación con la Tierra, o 574.10 ± 0.65 segundos de arco por siglo con relación al ICRF inercial. La mecánica newtoniana, teniendo en cuenta todos los efectos de los otros planetas, predice una precesión de 5.557 segundos de arco (1.5436 °) por siglo. A principios del siglo XX, la teoría de la relatividad general de Albert Einstein proporcionó la explicación de la precesión observada, formalizando la gravedad como mediada por la curvatura del espacio-tiempo. El efecto es pequeño: solo 42,98 segundos de arco por siglo para Mercurio; por lo tanto, requiere un poco más de doce millones de órbitas para un giro completo en exceso. Existen efectos similares, pero mucho menores, para otros cuerpos del Sistema Solar: 8,62 segundos de arco por siglo para Venus, 3,84 para la Tierra, 1,35 para Marte y 10,05 para 1566 Ícaro.
Observación
La magnitud aparente de Mercurio varía entre -2.6 (más brillante que la estrella más brillante, Sirius) y aproximadamente +5.7 (se aproxima al límite teórico de visibilidad a simple vista). Los extremos ocurren cuando Mercurio está cerca del Sol en el cielo. La observación de Mercurio se complica por su proximidad al Sol, ya que se pierde en el resplandor del Sol durante la mayor parte del tiempo. Mercurio puede observarse solo durante un breve período durante el crepúsculo matutino o vespertino.
Mercurio puede, como muchos otros planetas y las estrellas más brillantes, ser visto durante un eclipse solar total.
Al igual que la Luna y Venus, Mercurio exhibe fases como se ve desde la Tierra. Es "nuevo" en conjunción inferior y "completo" en conjunción superior. El planeta se vuelve invisible desde la Tierra en ambas ocasiones debido a que está oscurecido por el Sol, excepto su nueva fase durante el tránsito.
Mercurio es técnicamente más brillante como se ve desde la Tierra cuando está en una fase completa. Aunque Mercurio está más alejado de la Tierra cuando está lleno, la mayor área iluminada que es visible y el brillo de la oposición aumentan más de lo que compensa la distancia. Lo contrario es cierto para Venus, que aparece más brillante cuando es una media luna, porque está mucho más cerca de la Tierra que cuando es gibosa.
No obstante, la apariencia más brillante (fase completa) de Mercurio es un momento esencialmente imposible para la observación práctica, debido a la extrema proximidad del Sol. Mercurio se observa mejor en el primer y último trimestre, aunque son fases de menor brillo. Las fases del primer y último trimestre ocurren con mayor elongación al este y oeste del Sol, respectivamente. En ambos momentos, la separación de Mercurio del Sol oscila entre 17.9 ° en el perihelio y 27.8 ° en el afelio. En la mayor elongación occidental , Mercurio se eleva lo más temprano posible antes del amanecer, y en la mayor elongación oriental , se pone en su punto más alto después del ocaso.
El mercurio se puede ver fácilmente desde los trópicos y subtrópicos más que desde las latitudes más altas. Visto desde bajas latitudes y en los momentos adecuados del año, la eclíptica corta el horizonte en un ángulo pronunciado. Mercurio está 10 ° por encima del horizonte cuando el planeta aparece directamente sobre el Sol (es decir, su órbita parece vertical) y está en máxima elongación del Sol (28 °) y también cuando el Sol está a 18 ° debajo del horizonte, entonces el cielo está completamente completamente oscuro. Este ángulo es la altitud máxima a la que Mercurio es visible en un cielo completamente oscuro.
En latitudes medias, Mercurio es más fácil y más visible desde el hemisferio sur que desde el norte. Esto se debe a que la elongación máxima occidental de Mercurio ocurre solo durante el comienzo del otoño en el Hemisferio Sur, mientras que su mayor elongación hacia el este ocurre solo a fines del invierno en el Hemisferio Sur. En ambos casos, el ángulo en el que la órbita del planeta se intersecta con el horizonte se maximiza, lo que permite que se eleve varias horas antes del amanecer en la primera instancia y no se establezca hasta varias horas después de la puesta del sol desde latitudes medias del sur, como Argentina y Sudáfrica.
Un método alternativo para ver Mercurio implica observar el planeta durante las horas del día cuando las condiciones son claras, idealmente cuando está en su mayor elongación. Esto permite que el planeta se encuentre fácilmente, incluso cuando se usan telescopios con aperturas de 8 cm (3,1 in). Se debe tener cuidado para asegurarse de que el instrumento no esté apuntando directamente hacia el Sol debido al riesgo de daños a los ojos. Este método evita la limitación de la observación del crepúsculo cuando la eclíptica se encuentra a poca altura (por ejemplo, en las tardes de otoño).
Las observaciones de Mercurio en el telescopio terrestre revelan solo un disco parcial iluminado con detalles limitados. La primera de las dos naves espaciales en visitar el planeta fue Mariner 10 , que trazó aproximadamente el 45% de su superficie entre 1974 y 1975. La segunda es la nave espacial MESSENGER , que después de tres sobrevuelos de Mercurio entre 2008 y 2009, alcanzó órbita alrededor de Mercurio el 17 de marzo , 2011, para estudiar y mapear el resto del planeta.
El Telescopio Espacial Hubble no puede observar Mercurio en absoluto, debido a los procedimientos de seguridad que evitan que apunte demasiado cerca del Sol.
Debido a que el cambio de 0.15 revoluciones en un año constituye un ciclo de siete años (0.15 × 7 ≈ 1.0), en el séptimo año Mercurio sigue casi exactamente (antes de 7 días) la secuencia de fenómenos que mostró siete años antes.
Historia de observación
Astrónomos antiguos
Las primeras observaciones registradas conocidas de Mercurio provienen de las tabletas Mul.Apin. Estas observaciones fueron realizadas por un astrónomo asirio alrededor del siglo XIV a. El nombre cuneiforme utilizado para designar a Mercurio en las tabletas Mul.Apin se transcribe como Udu.Idim.Gu \ u 4 .Ud ("el planeta que salta"). Los registros babilónicos de Mercurio datan del 1er milenio antes de Cristo. Los babilonios llamaron al planeta Nabu después del mensajero a los dioses en su mitología.
Los antiguos griegos conocían el planeta como Στίλβων ( Stilbon ), que significa "reluciente", Ἑρμάων ( Hermaon ) y Ἑρμής ( Hermes ), un nombre planetario que se conserva en el griego moderno (Ερμής: Ermis ). Los romanos decían que el planeta en honor al dios romano mensajero de pies ligeros, Mercurio (en latín Mercurius ), que se equiparan con el griego Hermes, porque se mueve a través del cielo más rápido que cualquier otro planeta. El símbolo astronómico de Mercurio es una versión estilizada del caduceo de Hermes.
El astrónomo romano-egipcio Ptolomeo escribió sobre la posibilidad de tránsitos planetarios a través de la cara del Sol en su obra Hipótesis Planetaria . Sugirió que tampoco se habían observado tránsitos porque los planetas como Mercurio eran demasiado pequeños para ser vistos, o porque los tránsitos eran demasiado infrecuentes.
En la antigua China, Mercurio era conocido como "la estrella de la hora" ( Chen-xing 辰星 ). Se asoció con la dirección norte y la fase de agua en el sistema de metafísica FivePhases. Las culturas moderna china, coreana, japonesa y vietnamita se refieren literalmente al planeta como la "estrella de agua" ( water ), basada en los Cinco elementos. La mitología hindú usó el nombre Budha para Mercurio, y se pensó que este dios presidiría el miércoles. El dios Odin (o Woden) del paganismo germánico estuvo asociado con el planeta Mercurio y el miércoles. Los mayas pueden haber representado a Mercurio como un búho (o posiblemente cuatro búhos, dos para el aspecto de la mañana y dos para la noche) que sirvió como mensajero del inframundo.
En la astronomía islámica medieval, el astrónomo andaluz Abū Ishāq Ibrāhīm al-Zarqālī describió en el siglo XI la deferente de la órbita geocéntrica de Mercurio como oval, como un huevo o un pignon, aunque esta idea no influyó en su teoría astronómica o sus cálculos astronómicos. En el siglo XII, Ibn Bajjah observó "dos planetas como manchas negras en la superficie del Sol", que luego se sugirió como el tránsito de Mercurio y / o Venus por el astrónomo maragha Qotb al-Din Shirazi en el siglo XIII. (Tenga en cuenta que la mayoría de tales informes medievales de tránsitos se tomaron más tarde como observaciones de manchas solares).
En India, el astrónomo escolar de Kerala Nilakantha Somayaji desarrolló en el siglo XV un modelo planetario parcialmente heliocéntrico en el que Mercurio orbita el Sol, que a su vez orbita la Tierra, similar al sistema Tychonic propuesto más tarde por Tycho Brahe a fines del siglo XVI.
Investigación telescópica en tierra
Las primeras observaciones telescópicas de Mercurio fueron hechas por Galileo a principios del siglo XVII. Aunque observó fases cuando miró a Venus, su telescopio no era lo suficientemente potente como para ver las fases de Mercurio. En 1631, Pierre Gassendi realizó las primeras observaciones telescópicas del tránsito de un planeta a través del Sol cuando vio un tránsito de Mercurio predicho por Johannes Kepler. En 1639, Giovanni Zupi usó un telescopio para descubrir que el planeta tenía fases orbitales similares a Venus y la Luna. La observación demostró concluyentemente que Mercurio orbitaba alrededor del Sol.
Un evento raro en astronomía es el paso de un planeta en frente de otro (ocultación), como se ve desde la Tierra. Mercurio y Venus se ocultan cada pocos siglos, y el evento del 28 de mayo de 1737 es el único históricamente observado, habiendo sido visto por John Bevis en el Observatorio Real de Greenwich. La siguiente ocultación de Mercurio por Venus será el 3 de diciembre de 2133.
Las dificultades inherentes a la observación de Mercurio significan que ha sido mucho menos estudiado que los otros planetas. En 1800, Johann Schröter hizo observaciones de las características de la superficie, afirmando haber observado montañas de 20 kilómetros de altura (12 millas). Friedrich Bessel utilizó los dibujos de Schröter para estimar erróneamente el período de rotación como 24 horas y una inclinación axial de 70 °. En la década de 1880, Giovanni Schiaparelli mapeó el planeta con mayor precisión, y sugirió que el período de rotación de Mercurio era de 88 días, el mismo que su período orbital debido al bloqueo de las mareas. Este fenómeno se conoce como rotación síncrona. El esfuerzo para mapear la superficie de Mercurio fue continuado por Eugenios Antoniadi, quien publicó un libro en 1934 que incluía tanto mapas como sus propias observaciones. Muchas de las características de la superficie del planeta, particularmente las características del albedo,
En junio de 1962, científicos soviéticos en el Instituto de Radioingeniería y Electrónica de la Academia de Ciencias de la URSS, dirigidos por Vladimir Kotelnikov, se convirtieron en los primeros en hacer rebotar una señal de radar de Mercurio y recibirla, comenzando las observaciones de radar del planeta. Tres años más tarde, las observaciones de radar de los estadounidenses Gordon Pettengill y R. Dyce, utilizando el radiotelescopio Observatorio de Arecibo de 300 metros en Puerto Rico, mostraron de manera concluyente que el período de rotación del planeta fue de aproximadamente 59 días. La teoría de que la rotación de Mercurio era sincrónica se había generalizado, y fue una sorpresa para los astrónomos cuando se anunciaron estas observaciones de radio. Si Mercury estuviera bloqueado por mareas, su cara oscura sería extremadamente fría, pero las mediciones de emisión de radio revelaron que estaba mucho más caliente de lo esperado.
El astrónomo italiano Giuseppe Colombo señaló que el valor de rotación era de aproximadamente dos tercios del período orbital de Mercurio, y propuso que los períodos orbital y rotacional del planeta se bloquearon en una resonancia 3: 2 en lugar de 1: 1. Los datos de Mariner 10 posteriormente confirmaron esta vista. Esto significa que los mapas de Schiaparelli y Antoniadi no estaban "equivocados". En cambio, los astrónomos vieron las mismas características durante cada segunda órbita y las registraron, pero descartaron las vistas mientras tanto, cuando la otra cara de Mercurio estaba hacia el Sol, porque la geometría orbital significaba que estas observaciones se realizaban en malas condiciones de observación.
Las observaciones ópticas terrestres no arrojaron mucha luz adicional sobre Mercurio, pero los radioastrónomos que usan interferometría a longitudes de onda de microondas, una técnica que permite la eliminación de la radiación solar, pudieron discernir las características físicas y químicas de las capas subsuperficiales a una profundidad de varios metros. No fue hasta que la primera sonda espacial sobrevoló Mercurio que se conocieron muchas de sus propiedades morfológicas más fundamentales. Además, los avances tecnológicos recientes han llevado a observaciones mejoradas basadas en tierra. En 2000, el observatorio Mount Wilson de 1,5 metros de Hale llevó a cabo observaciones de imágenes afortunadas de alta resolución. Proporcionaron las primeras vistas que resolvieron las características de la superficie en las partes de Mercury que no se obtuvieron en el Mariner 10. misión. La mayor parte del planeta ha sido mapeado por el telescopio de radar de Arecibo, con una resolución de 5 km (3.1 millas), que incluye depósitos polares en cráteres ocultos de lo que podría ser hielo de agua.
Investigación con sondas espaciales
Llegar a Mercurio desde la Tierra plantea importantes desafíos técnicos, ya que orbita mucho más cerca del Sol que la Tierra. Una nave espacial con destino a Mercurio lanzada desde la Tierra debe viajar a más de 91 millones de kilómetros (57 millones de millas) en el pozo de potencial gravitacional del Sol. Mercurio tiene una velocidad orbital de 48 km / s, mientras que la velocidad orbital de la Tierra es de 30 km / s. Por lo tanto, la nave espacial debe hacer un gran cambio en la velocidad (delta-v) para ingresar a una órbita de transferencia de Hohmann que pasa cerca de Mercurio, en comparación con el delta-v requerido para otras misiones planetarias.
La energía potencial liberada al descender bien el potencial del Sol se convierte en energía cinética; requiriendo otro gran cambio de delta-v para hacer algo más que pasar rápidamente por Mercurio. Para aterrizar con seguridad o entrar en una órbita estable, la nave espacial se basaría por completo en los motores de cohetes. El aerofrenado está descartado porque Mercury tiene una atmósfera insignificante. Un viaje a Mercurio requiere más combustible de cohete que el requerido para escapar completamente del Sistema Solar. Como resultado, solo dos sondas espaciales lo han visitado hasta ahora. Un enfoque alternativo propuesto utilizaría una vela solar para alcanzar una órbita sincrónica de Mercurio alrededor del Sol.
Mariner 10
La primera nave espacial en visitar Mercurio fue el Mariner 10 dela NASA (1974-1975). La nave espacial usó la gravedad de Venus para ajustar su velocidad orbital de modo que pudiera acercarse a Mercurio, convirtiéndola en la primera nave espacial en utilizar este efecto de "honda" gravitacional y en la primera misión de la NASA para visitar varios planetas. Mariner 10 proporcionó las primeras imágenes de primer plano de la superficie de Mercurio, que mostró inmediatamente su naturaleza fuertemente llena de cráteres y reveló muchos otros tipos de características geológicas, como las escarpas gigantes que más tarde se atribuyeron al efecto de que el planeta se encogiera ligeramente cuando su hierro núcleo se enfría. Desafortunadamente, la misma cara del planeta se encendió en cada uno de los Mariner 10 's enfoques cercanos. Esto hizo que la observación cercana de ambos lados del planeta fuera imposible, y resultó en el mapeo de menos del 45% de la superficie del planeta.
La nave espacial realizó tres acercamientos a Mercurio, el más cercano de los cuales lo llevó a 327 km (203 mi) de la superficie. En el primer acercamiento, los instrumentos detectaron un campo magnético, para gran sorpresa de los geólogos planetarios: se esperaba que la rotación de Mercurio fuera demasiado lenta para generar un efecto de dínamo significativo. El segundo enfoque cercano se utilizó principalmente para la obtención de imágenes, pero en el tercer enfoque, se obtuvieron datos magnéticos extensos. Los datos revelaron que el campo magnético del planeta es muy parecido al de la Tierra, que desvía el viento solar alrededor del planeta. Durante muchos años después de los encuentros del Mariner 10 , el origen del campo magnético de Mercurio siguió siendo el tema de varias teorías en competencia.
El 24 de marzo de 1975, apenas ocho días después de su acercamiento final, Mariner 10 se quedó sin combustible. Debido a que su órbita ya no se podía controlar con precisión, los controladores de la misión dieron instrucciones a la sonda para que se apagara. Se cree que Mariner 10 todavía está en órbita alrededor del Sol, pasando cerca de Mercurio cada pocos meses.
MENSAJERO
El 3 de agosto de 2004 se lanzó una segunda misión de la NASA a Mercurio, llamada MESSENGER (MeCcury Surface, Space Environment, GEochemistry y Ranging). Hizo un vuelo de la Tierra en agosto de 2005 y de Venus en octubre de 2006 y junio. 2007 para colocarlo en la trayectoria correcta para alcanzar una órbita alrededor de Mercurio. Un primer traspaso de Mercury ocurrió el 14 de enero de 2008, un segundo el 6 de octubre de 2008 y un tercero el 29 de septiembre de 2009. La mayor parte del hemisferio no fue fotografiado por Mariner 10. fue mapeado durante estos sobrevuelos. La sonda entró con éxito en una órbita elíptica alrededor del planeta el 18 de marzo de 2011. La primera imagen orbital de Mercurio se obtuvo el 29 de marzo de 2011. La sonda terminó una misión de mapeo de un año, y luego entró en una misión extendida de un año en 2013. Además de las observaciones continuas y el mapeo de Mercurio, MESSENGER observó el máximo solar de 2012.
La misión fue diseñada para aclarar seis cuestiones clave: la alta densidad de Mercurio, su historia geológica, la naturaleza de su campo magnético, la estructura de su núcleo, si tiene hielo en sus polos y de dónde proviene su tenue atmósfera. Con este fin, la sonda transportaba dispositivos de imágenes que recogían imágenes mucho más de alta resolución de mucho más Mercurio que Mariner 10 , espectrómetros variados para determinar la abundancia de elementos en la corteza, y magnetómetros y dispositivos para medir velocidades de partículas cargadas. Se esperaba que las mediciones de los cambios en la velocidad orbital de la sonda se utilizaran para inferir detalles de la estructura interior del planeta. MESSENGER 's La maniobra final fue el 24 de abril de 2015, y se estrelló en la superficie de Mercurio el 30 de abril de 2015. El impacto de la nave espacial con Mercury ocurrió cerca de las 3:26 PM EDT del 30 de abril de 2015, dejando un cráter estimado de 16 m. ) en diámetro.
BepiColombo
La Agencia Espacial Europea y la Agencia Espacial Japonesa están planeando una misión conjunta llamada BepiColombo , que orbitará Mercurio con dos sondas: una para mapear el planeta y la otra para estudiar su magnetosfera. Una vez lanzado en 2018, se espera que BepiColombo llegue a Mercurio en 2025. Lanzará una sonda de magnetómetro en una órbita elíptica, luego se dispararán cohetes químicos para depositar la sonda de mapeo en una órbita circular. Ambas sondas operarán durante un año terrestre. La sonda de mapeo llevará una serie de espectrómetros similares a los de MESSENGER , y estudiará el planeta en muchas longitudes de onda diferentes, incluyendo infrarrojo, ultravioleta, rayos X y rayos gamma.
