Escultores etéreos de mercurio: elementos volátiles cerca del sol

Fuente Planetary Science Institute

La misión MESSENGER a Mercurio descubrió la inesperada presencia de elementos volátiles, como azufre, sodio, cloruro e incluso agua, ocultos en regiones permanentemente sombreadas de cráteres cercanos a los polos. Los volátiles son aquellos materiales que se transforman de sólido a gas a temperaturas más bajas que las rocas típicas.

Pero más allá de descubrir su existencia, los científicos están interesados ​​en comprender cómo estos volátiles han esculpido la superficie del planeta. Un nuevo artículo, publicado en la revista Planetary Science Journal, examina las características de la superficie de Mercurio asociadas con la presencia de volátiles y cómo esta se refleja en la estructura del suelo del planeta, llamado regolito.

“Con el descubrimiento de tantos planetas alrededor de otras estrellas, especialmente aquellos cercanos a su Sol como Mercurio, es clave comprender cómo se pueden preservar los volátiles en esas condiciones ambientales”, afirmó Deborah Domingue, autora principal y científica sénior del PSI.

El equipo exploró la forma y la estructura, lo que los científicos llaman morfología, de los flujos y huecos recientemente cartografiados en Mercurio. Los flujos son escombros que fluyen y requieren la presencia de un volátil para moverse, y recuerdan a los deslizamientos de tierra de la Tierra. Las oquedades, exclusivas de Mercurio, son depresiones superficiales que se forman cuando los volátiles se subliman o se transforman de sólido a gas.

“Estas características no se formarían sin la presencia de volátiles”, afirmó Domingue. “Nuestro objetivo es comprender cómo evolucionan las superficies en presencia de estos materiales, así como su distribución en las capas superiores de la superficie”.

Para su trabajo, el equipo utilizó:

• estereofotoclinometría: una técnica para determinar las variaciones de elevación y la orientación de la superficie;
• fotometría: una técnica para comprender las propiedades del regolito, como la porosidad y el tamaño de grano;
• y algoritmos de aprendizaje automático para cuantificar las correlaciones entre los terrenos y las propiedades del regolito.

“La estereofotoclinometría nos permite examinar la topografía con la resolución de los datos de imagen. Esto nos brinda la mejor oportunidad para mapear la topografía de los diferentes terrenos que estudiamos al comparar los cambios o similitudes entre ellos”, explicó John Weirich, coautor y científico sénior del PSI.

La fotometría modela el brillo de la superficie en diferentes ángulos para determinar la porosidad de la superficie, las variaciones en el tamaño de grano del suelo y las diferencias en la composición.

“Utilizamos las morfologías a gran escala de las imágenes, junto con los datos brutos de los modelos fotométricos, para aplicar algoritmos de aprendizaje automático y comprobar si existen coincidencias consistentes entre la morfología y la estructura de la superficie”, explicó el coautor Frank Chuang, investigador asociado sénior del PSI.

“Cada una de estas propiedades del regolito se ve influenciada por los procesos que modelan y forman la superficie, como la sublimación, la craterización por impacto y el movimiento descendente de materiales”, explicó Domingue.

“El estudio nos ayuda a comprender la distribución de volátiles en la corteza de Mercurio”, añadió Domingue. “Nuestro trabajo respalda la idea de una capa rica en volátiles que puede ser excavada por impactadores y la formación de cavidades a partir de la exposición de esta capa rica en volátiles”.

Otros autores son Alexis Rodríguez, del Centro Marshall para Vuelos Espaciales, y Mario Zarroca, de la Universidad de Barcelona.