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Mauro Casale: “BepiColombo responderá preguntas abiertas por la sonda MESSENGER”

- Oct 14, 2018 - 13:30 (CET)

Ficha del entrevistado

Mauro Casale

D. Pozo

Es Astrofísico graduado a la Universidad de Turín, Italia. Trabaja en el centro europeo de Astronomía Espacial desde el año 1995, donde actualmente es el jefe de desarrollo del segmento científico de tierra de BepiColombo, la misión conjunta entre la ESA y JAXA, con dirección a Mercurio.

¿Tiene Mercurio atmósfera? ¿Y campo magnético? ¿Pudo crearse más lejos del Sol y ser 'empujado' hasta su posición actual? El científico Mauro Casale, jefe de desarrollo del segmento científico de tierra de BepiColombo, misión de la Agencia Espacial Europea (ESA), contesta a las preguntas planteadas por Hipertextual sobre todos los misterios que envuelven al planeta más cercano al Sol.

¿Qué información tenemos de Mercurio gracias a la sonda Mariner 10?

Mariner 10, en los años 70, fue el primero que se acercó a Mercurio, fue la primera misión en llegar hasta allí. Es muy complicado llegar hasta allí porque se necesita mucha energía. Para que te hagas una idea: se necesita más energía para ir a Mercurio que a Plutón.

Mariner hizo un trabajo muy notable para aquella época y lo que vio, por primera vez, fue el campo magnético de Mercurio. Nunca se había pensado que pudiera tener campo magnético porque está muy cerca del Sol y se pensaba que su núcleo estaría completamente solidificado. Al mismo tiempo, la sonda estadounidense fue capaz de fotografiar un 45% de la superficie. Esto se debe a que pasó, en sus flybys, mirando siempre la misma cara. Esto sucedió debido a una curiosidad de Mercurio: el giro sobre sí mismo y la órbita del planeta alrededor del astro están sincronizados.

Digamos que cada dos vueltas alrededor del Sol, da tres vueltas alrededor de sí mismo, lo que es una cosa muy peculiar. Entonces, como Mariner tardaba seis meses en rodear el Sol y volver a Mercurio, en ese tiempo el planeta daba tres vueltas y siempre veía la misma cara. Por eso solo fue capaz de ver la mitad del planeta.

ESA

Y gracias a MESSENGER, ¿qué más sabemos de Mercurio?

La sonda MESSENGER hizo un mapa completo del planeta. Fue lanzada en 2004 y estuvo viajando hasta 2011, después entre 2011 y 2015 estudió Mercurio. Esta sonda ha descubierto muchísimas cosas. Confirmó que el campo magnético existe, pero que es muy débil: es un 1% del valor del campo magnético terrestre, pero tiene la misma estructura bipolar que la de la Tierra y está distorsionado por el viento solar de la misma forma. Pero tiene una peculiaridad. Se ha visto que tiene una asimetría con respecto al centro del planeta.

El campo magnético parece que está movido hacia el norte, es decir, el centro del campo magnético no coincide con el centro del planeta sino que se encuentra 400 kilómetros más arriba de lo que debería. Efectivamente, BepiColombo tendrá que comprobar si esto es una característica física verdadera o es tan solo un efecto de la resolución de MESSENGER, que era mejor en el norte ya que en el sur se alejaba mucho del planeta hasta 15.000 kilómetros. Así que podría ser que las medidas que se han tomado en el otro hemisferio son un poco imprecisas.

BepiColombo lo va a aclarar porque pasará en una órbita polar y pasará muy cerca del planeta, así que tendrá las posibilidades para hacernos entender mejor este fenómeno. Esperamos que esta sonda responda muchas preguntas abiertas por MESSENGER.

Pero MESSENGER vio muchas más cosas. Vio que la cantidad de materiales volátiles es mucho más alta de lo que se esperaría a esa distancia del Sol. Entonces, algunos piensan y teorizan que Mercurio pudo crearse más lejos del astro, a una distancia parecida a la de Marte, y después moverse más cerca del Sol. Quizás, incluso, como efecto de un impacto. Esta teoría también explicaría el hecho de que Mercurio no tiene una capa externa muy grande, como la Tierra, sino que es casi todo núcleo. Es casi todo hierro.

¿Y qué significa esto?

Esto puede significar que la parte exterior del planeta quizás se ha quitado como consecuencia de un impacto con otro cuerpo.

¿Hay agua en Mercurio

MESSENGER detectó algo que podría ser agua en Mercurio. Esto lo vio en los polos y hay algunos cráteres, que están de forma permanente en la sombra y con temperaturas de -180ºC, se podría conservar, incluso, agua. BepiColombo pasará, gracias a su órbita polar, por los polos unas diez veces al día. Así que tendrá la oportunidad de investigar esto mucho mejor y nos dirá si lo que hay allí es hielo de agua. Incluso podrá determinar con los instrumentos que tiene si la composición corresponde al tipo de agua que viaja en los cometas y, así, saber si ha venido a través de los cometas.

¿Mercurio se está encogiendo?

Sí. Esto se debe a que Mercurio se ha enfriado. Todos los planetas cuando nacieron eran, prácticamente, una bola de fuego y con el tiempo se han enfriado. Ahora, en casos como la Tierra, la superficie se ha partido en placas, que es lo que conocemos como la tectónica de placas, que prácticamente estas placas han permitido enfriar el interior. Las placas se han separado de manera tal que el calor pudiera fluir, pero esto no es así en Mercurio. Este planeta es una corteza sin fracturas, sin nada. Entonces, la única posibilidad que ha tenido para enfriarse ha sido encogerse. Porque se ha producido una contracción al enfriarse.

¿Cuáles son los objetivos de BepiColombo?

Uno de los objetivos principales es entender más acerca de Mercurio, pero eso también significa conocer más acerca del sistema solar. La parte más cercana al Sol, es la zona que menos se conoce. Entonces, nos podría dar información sobre la formación del sistema solar y su evolución, que además luego se puede extrapolar para explicar cómo evolucionan los sistemas planetarios extrasolares, es decir, los que están fuera del nuestro.

Otro de los objetivos, también, en este caso secundario, es probar la teoría de la relatividad general de Einstein. Esto es algo que BepiColombo podrá hacer ya que Mercurio es un laboratorio óptimo para la física fundamental porque se encuentra muy cerca el Sol, en un campo gravitatorio muy fuerte, y allí los efectos relativistas se ven más que aquí, en la Tierra, que está demasiado lejos. Nuestro planeta tampoco tiene una órbita tan cercana al Sol o tan veloz... Así que lo que se ven en Mercurio aquí no se puede ver. Allí se podrá empujar algunos decimales más la precisión de algunas medidas, como la precisión de Mercurio del pericentro, de la parte más cercana de la órbita, que no se podía explicar con la teoría de Newton, pero que sí se explicación con la de Einstein. Aunque todavía queda que sea más preciso para decir que ya no queda ninguna corrección por hacer a la teoría de la relatividad general.

¿Cómo se va a probar la teoría de la relatividad general?

Empujando algunas de estas medidas más allá de lo que se ha hecho hasta ahora. Por ejemplo, hay un experimento en el que hay una estrella cuyos rayos pasan cerca del Sol y, debido a esto, hay una curvatura de los rayos y la estrella se ve en una posición ligeramente distinta. Habrá un experimento para medir esto, esta prueba intentará calcular algunos de los parámetros que entran en la teoría con una precisión por lo menos diez veces mayor de lo que se ha calculado hasta ahora. Esto será un pasito más para confirmar la teoría de la relatividad general.

¿Cuáles son los contrastes de temperatura que va a tener que soportar BepiColombo?

Mercurio es muy peculiar. Si estuviéramos en la superficie del planeta veríamos algo muy similar a la de la Luna en cuanto a su morfología: muchos cráteres de impactos, un color bastante parecido... pero las temperaturas serían más extremas.

Durante el día tendríamos en Mercurio como 450ºC mientras que en la noche, unos -180ºC. Pero ¿cómo funciona esto del día y la noche en este planeta? Un día, entendido como el recorrido que hace el Sol en el cielo para llegar al mismo punto a la misma hora. Por ejemplo, de mediodía a mediodía en la Tierra, eso es lo que entendemos como un día en la Tierra. Pero eso, en Mercurio, dura 176 días terrestres. Esto significa que hay 88 días de Sol continuo y 88 días de noche continua, que es muy peculiar. Y durante este periodo también hay periodos donde el Sol parece estar estacionario, es decir, que no se mueve en el cielo ni adelante ni atrás y esto es debido a la resonancia que hemos dicho antes. Pero esto significa que en la superficie de Mercurio se verían fenómenos que nosotros no estamos acostumbrados del todo, como a ver el Sol fijo en el cielo durante casi dos semana sin moverse ni un grado. Eso debe ser un fenómeno espectacular.

¿Tiene atmósfera Mercurio?

No tiene atmósfera, solo una capa muy fina de gases que producen al impactar el viento solar en la superficie, entonces se levantan algunos de los componentes que forman la superficie y los gases se dispersan un poco por allí y después se van al espacio profundo. El viento solar sopla a 400 kilómetros por segundo en Mercurio.

De los planetas terrestres (Mercurio, Venus, la Tierra y Marte), solo dos tienen campo magnético, ¿por qué?

Sí, aunque los gigantes gaseosos también lo tienen. Pero entre los terrestres no es común que lo tengan. Según la teoría aceptada por todo el mundo, para tener un campo magnético se necesita que una parte del núcleo metálico del planeta esté en estado líquido, esto genera corriente y se forma el campo magnético. Sin este componente líquido no hay corriente. Por eso es una sorpresa que Mercurio lo tenga ya que no se pensaba que el planeta, tan cerca del Sol, pudiera tener todavía esta capa líquida.