Los polos magnéticos de la Tierra se desplazan con el tiempo. Tienen que tenerlo en cuenta cuando planean sus vuelos.
De hecho, derivan tanto que los polos magnéticos están en ubicaciones diferentes a los polos geográficos, o el eje de rotación de la Tierra. Hoy, el polo norte magnético de la Tierra está a 965 kilómetros (600 millas) de distancia de su polo geográfico. Ahora, un nuevo estudio dice que el mismo desplazamiento del polo también está ocurriendo en Mercurio.
Los polos magnéticos de la Tierra anclan la magnetosfera de nuestro planeta. La magnetosfera se extiende al espacio alrededor de nuestro planeta y nos protege de la radiación solar. La magnetosfera y sus polos son artefactos del núcleo fundido de la Tierra, y los científicos piensan que Mercurio también tiene un núcleo fundido.
Pero, ¿qué es exactamente lo que hace que los polos se desvíen? El fenómeno se llama deriva polar, y en la Tierra es causado por variaciones en el flujo de hierro fundido en el núcleo del planeta. En la Tierra, el polo magnético norte se desplaza aproximadamente de 55 a 60 kilómetros (34 a 37 millas) por año, el polo magnético sur se desplaza aproximadamente de 10 a 15 kilómetros (seis a nueve millas) cada año. Los polos también se voltean, y eso ha sucedido unas 100 veces en la historia del planeta.
El estudio muestra que es probable que ocurra la misma deriva polar en Mercurio, y que la historia detrás de la deriva polar en ese planeta es más complicada de lo que se pensaba.
El nuevo estudio se publica en el Journal of Geophysical Research: Planetas de la Unión Geofísica Americana. Se titula "Restringiendo la historia temprana del mercurio y su dínamo central mediante el estudio del campo magnético de la corteza". La autora principal es Joana S. Oliviera, astrofísica del Centro Europeo de Investigación y Tecnología Espacial de la Agencia Espacial Europea en Noordwijk.
Los autores se basaron ampliamente en los datos recopilados por la nave espacial MESSENGER de la NASA (superficie de mercurio, medio ambiente espacial, geoquímica y clasificación). Orbitó Mercurio de 2011 a 2015, y fue la primera nave espacial en orbitar el planeta.
Uno de los instrumentos del MENSAJERO fue un magnetómetro que midió el campo magnético de Mercurio en detalle. La órbita elíptica de la nave espacial la llevó a 200 km por encima de la superficie. MESSENGER adquirió datos que muestran anomalías magnéticas débiles en la superficie de la corteza de Mercurio asociadas con cráteres de impacto.
Los autores asumieron que estas anomalías se debían al hierro en los impactadores que crearon los cráteres. También asumieron que a medida que este material fundido se enfriaba, tenía la forma del campo magnético de Mercurio.
Los científicos saben que a medida que la roca ígnea se enfría, conserva un registro del campo magnético del planeta en ese momento. Mientras esas rocas contengan material magnético, se alinearán con el campo del planeta. Se llama "magnetización termorremanente". Como diferentes rocas en diferentes lugares de la Tierra se enfriaron en diferentes momentos, creó un registro histórico de los polos a la deriva de la Tierra. Así es como sabemos que los polos de la Tierra se han volcado en el pasado, la última vez hace casi 800,000 años.
La clave para esto es la magnetización termorremanente. Como dijo el autor principal, Oliviera, en un comunicado de prensa: "Si queremos encontrar pistas del pasado, haciendo una especie de arqueología del campo magnético, entonces las rocas deben ser magnetizadas de forma más permanente".
Los científicos han podido estudiar el campo magnético de Mercurio, pero nunca se han recolectado muestras de rocas. Ninguna nave espacial ha aterrizado en Mercurio. Para evitar esto, los autores de este estudio se centraron en cinco cráteres de impacto en la superficie y en los datos magnéticos que MESSENGER recolectó cuando se acercó a la superficie de Mercurio.
Cinco cráteres mostraron diferentes firmas magnéticas que el MENSAJERO medido en todo Mercurio. Estos cráteres son antiguos, tienen entre 3,8 y 4,1 mil millones de años. Los investigadores pensaron que podrían tener pistas sobre la posición de los antiguos polos de Mercurio y cómo han cambiado con el tiempo.
"Hay varios modelos de evolución del planeta, pero nadie ha usado el campo magnético de la corteza para obtener la evolución del planeta", dijo Oliveira.
Estos impactos derritieron la roca, y cuando la roca se enfrió, retuvo un registro del campo magnético del planeta. Utilizaron los datos magnéticos de esos cinco cráteres de impacto para modelar el campo magnético de Mercurio a lo largo del tiempo. A partir de eso, pudieron estimar la ubicación de los antiguos polos magnéticos de Mercurio, o "paleopole".
Sus resultados fueron sorprendentes y apuntan a la naturaleza magnética complicada de Mercurio. Descubrieron que los antiguos polos estaban lejos del polo sur magnético actual, y que probablemente cambiaron con el tiempo. Eso es lo que esperaban. Pero también esperaban que los polos se agruparan en dos puntos que estaban cerca del eje de rotación de Mercurio, al igual que el de la Tierra. Pero los polos se distribuyeron aleatoriamente y, sorprendentemente, todos estaban en el hemisferio sur del planeta.
Como dice el comunicado de prensa, "los paleópolis no se alinean con el polo norte magnético actual de Mercurio o el sur geográfico, lo que indica que el campo magnético dipolar del planeta se ha movido". Esta evidencia respalda la idea de que la historia magnética de Mercurio es muy diferente a la de la Tierra. También apoya la idea de que Mercurio se movió a lo largo de su eje. Eso se llama un verdadero vagabundeo polar, cuando cambian las ubicaciones geográficas de los polos norte y sur.
Mientras que la Tierra tiene un campo magnético dipolar con un polo norte y un polo sur distintos, Mercurio es diferente. Actualmente tiene un campo magnético dipolar-cuadrupolar con dos polos y un desplazamiento en el ecuador magnético. En la antigüedad, según este estudio, pudo haber tenido el mismo campo. O bien, puede haber tenido un campo multipolar, con "líneas de campo magnéticas retorcidas como espagueti" según Oliviera.
Ahí es donde nuestro conocimiento de las líneas de campo magnético de Mercurio se destaca por ahora. Lo que los científicos realmente necesitan hacer es estudiar múltiples muestras de rocas de Mercurio. Pero ninguna nave espacial ha aterrizado allí, y no se planean aterrizajes.
Mercurio es un lugar difícil para una nave espacial para visitar y orbitar, y mucho menos para aterrizar. Su proximidad al Sol significa que cualquier misión a Mercurio tiene que lidiar con la poderosa atracción gravitacional del Sol. Se necesita mucho combustible para hacer mucho más que volar Mercurio rápidamente, y solo dos naves espaciales han visitado el planeta: MESSENGER y Mariner 10.
Por ahora, los científicos están mirando hacia BepiColombo, la primera misión de la ESA en visitar Mercurio. Llegará a Mercurio en 2025 y pasará uno o dos años allí. En realidad, son dos orbitadores en uno, pero no hay módulo de aterrizaje.
Uno de los orbitadores se llama MMO (Orbitador Magnetosférico de Mercurio). Como su nombre lo indica, su función es estudiar el campo magnético de Mercurio, que es raro entre los planetas. Los datos de esa misión pueden basarse en estudios como este, y podrían arrojar más luz sobre la complicada historia magnética de Mercurio.
Más:
- Comunicado de prensa: el antiguo campo magnético de Mercurio probablemente evolucionó con el tiempo
- NASA: MENSAJERO
- Documento de investigación: Restringiendo la historia temprana del mercurio y su dínamo central mediante el estudio del campo magnético de la corteza
- Wikipedia: Exploración de mercurio
