¿Cómo puede Mercurio tener hielo, si su temperatura alcanza los 400 grados?
Logran descifrar la química que permite producir hielo incluso en el infernal ambiente del planeta más cercano al Sol
La desolada superficie de Mercurio, similar en aspecto a la de la Luna
Resulta difícil de creer pero en Mercurio, el planeta más cercano al Sol, hay hielo. Y ello a pesar de que las temperaturas diurnas alcanzan los 400 grados centígrados. Pero ahora un equipo de investigadores del Instituto de Tecnología de Georgia increíblemente lograron descubrir que parte de ese hielo se produce y se mantiene precisamente gracias a ese calor. En otras palabras, Mercurio está fabricando una parte de su propio hielo. El hallazgo se publicará próximamente en -Astrophysical Journal Letters-.
Igual que sucedió en la Tierra, cometas y asteroides suministraron a Mercurio la mayor parte de sus reservas de agua. Y se sabe que parte de esa agua logra mantenerse en forma de hielo en el fondo de cráteres polares donde nunca llega la luz del Sol y en los que el extremo calor del día se combina con temperaturas nocturnas de hasta menos 200 grados. Los científicos sostienen que es ahí, en esos cráteres oscuros, donde el planeta no solo guarda, sino que fabrica hielo.
Ahora bien, ¿Cómo lo hace? El nuevo estudio modela las complejas condiciones que reinan en Mercurio, incluidos los vientos solares que bombardean continuamente el planeta con partículas cargadas, en su mayoría protones, que resultan claves para poner en marcha una intrincada "química del agua". El modelo muestra un camino factible para que el agua surja y se acumule en forma de hielo en un planeta en el que, por lógica, no esperaríamos encontrarlo.
La extraña química del agua en Mercurio
"No es una idea extraña -asegura Brant Jones, primer autor del artículo-. El mecanismo químico básico se ha observado docenas de veces en estudios desde finales de la década de los 60. Pero eso fue en superficies bien definidas. Aplicar esa química a superficies complejas, como las de un planeta, supone una investigación innovadora".
Los minerales de la superficie de Mercurio contienen los llamados grupos hidroxilo (OH), que son generados principalmente por los protones solares. En el modelo de los investigadores, el calor extremo ayuda a liberar esos grupos hidroxilo, y a continuación les suministra la energía necesaria para que choquen entre sí para producir moléculas de agua e hidrógeno, que se despegan de la superficie y se desplazan alrededor del planeta.
Algunas moléculas de agua se descomponen debido a la luz solar, o se elevan muy por encima de la superficie de Mercurio, pero otras aterrizan cerca de los polos, en las sombras permanentes de cráteres, donde el hielo queda protegido del Sol. Mercurio no tiene atmósfera, y por lo tanto no dispone de aire que conduzca el calor. De esta forma, las moléculas se convierten en parte de ese hielo permanente oculto y protegido por las sombras.
Llegan pero no pueden escapar
"Es un poco como la canción Hotel California -dice Thomas Orlando, investigador principal del estudio-. Las moléculas de agua pueden llegar hasta las sombras, pero nunca podrán irse de allí. Postulamos que la cantidad total de ellas que se convertiría en hielo es de unos 11.000 millones de toneladas durante un periodo de cerca de tres millones de años. El proceso podría dar cuenta fácilmente de hasta el 10 por ciento del hielo total en Mercurio".
En el año 2011, la sonda Messenger, de la NASA, empezó a orbitar Mercurio y confirmó la existencia de hielo cerca de sus polos. Sus observaciones corroboraron los datos anteriores recogidos por radares desde la Tierra. El hielo se refugiaba en las sombras permanentes de los cráteres polares de Mercurio, cuya superficie está llena de cicatrices de impacto de asteroides, igual que sucede en la Luna. De hecho, las similitudes entre los dos cuerpos, incluso en el tamaño, han llevado a establecer similitudes entre ambos, incluida la presencia de agua.
Hasta ahora, sin embargo, se han encontrado signos de posible hielo en la Luna, pero en Mercurio la certeza es casi absoluta y su abundancia mucho mayor. Lo cual ha causado entre los científicos algunos quebraderos de cabeza: si los asteroides y los cometas golpean por igual a Mercurio y a la Luna, y les aportan agua, ¿Cómo puede explicarse la diferencia en la cantidad de hielo? ¿Pudo Mercurio haber recibido más agua de una forma que no funcionaría en la Luna?
El misterio de los protones en Mercurio
"En nuestro modelo -explica Jones- el proceso no resultaría tan productivo en la Luna. Allí no hay suficiente calor como para activar la química de forma significativa". De hecho, los protones de los vientos solares son más abundantes en Mercurio que en la Tierra, donde un poderoso campo magnético devuelve muchas partículas del viento solar al espacio. En el primer planeta, sin embargo, el campo magnético es apenas un 1% del de nuestro planeta, y eso permite que los protones puedan llegar hasta la superficie.
Según los investigadores, una vez allí se dan enormes migraciones de protones a través de la mayor parte de la superficie de Mercurio. Los protones llegan al suelo del planeta y se entierran a unos 10 nanómetros de profundidad, formando grupos hidroxilo en sus minerales. El calor hace el resto.
De hecho, los científicos creen que ni siquiera es necesario que los cometas o asteroides transporten agua para que esta surja en un planeta. La simple colisión con él también puede producir agua según este mecanismo. Y tanto Mercurio como la Luna están siempre recibiendo el impacto de pequeños meteoritos, por lo que este proceso está sucediendo todo el tiempo.