Reporte del clima para el núcleo de Mercurio

Caída de “nieve ferrosa” podría ocasionar la debilidad en el campo magnético del planeta.

Por Rachel Courtland, traducido por KC del original en Nature

Los nuevos descubrimentos podrían ayudar a explicar por qué el campo magnético de Mercurio es tan débil.

Foto: NASA/JHUAPL/Carnegie Institution of Washington

Una tormenta de partículas ferrosas cayendo podría estar circulando líquido en el núcleo de Mercurio, sugiere nueva investigación. Los resultados pueden ayudar a explicar el origen del campo magnético del planeta, que es mucho más débil de lo que los científicos pueden explicar.

Un distintivo bamboleo en la rotación de Mercurio sugiere que el planeta tiene un núcleo fundido (1). Esta capa de líquido puede crear una dínamo, similar a la que mantiene el campo magnético en la Tierra. Pero modelos ordinarios de dínamos generan campos magnéticos que son hasta 10 mil veces mayores que lo observado en Mercurio.

Sucede que, a las presiones correctas, una mezcla de acero y azufre puede crear “nieve” ferrosa cerca de la frontera externa del núcleo. Esta caída de nieve puede mezclar continuamente la parte líquida del núcleo y generar la anomalía magnética, afirma el nuevo estudio.

“Sólo un poco de azufre puede provocar este efecto de nieve ferrosa”, afirma Steven Hauck, geofísico de la Universidad Case Western Reserve en Cleveland, Ohio, uno de los autores del estudio (2). “Si está pasando, eso sugiere que hay diferentes mecanismos entre dínamos activos.

Inusuales dobleces

Los investigadores han sabido desde hace tiempo que el núcleo de Mercurio es rico en hierro, pero el planeta se ha enfriado desde su formación, así que para que el núcleo tenga una parte fundida, el hierro debe estar mezclado con algo, como el azufre, que permanezca líquido a temperaturas menores.

Para investigar las propiedades de las mezclas hierro-azufre bajo condiciones similares a las encontradas en Mercurio, los miembros del equipo Bin Chen y Jie Li, de la universidad de Illinois en Urbana-Champaign, observaron muestras de sulfuro de hierro sujetas a presiones similares a las que se encontrarían den el núcleo del planeta.

El equipo descubrió que mientras la presión aumentaba, la temperatura a la que la mezcla hierro-azufre se convertía en líquido bajaba. Esto es lo opuesto al comportamiento observado para hierro en azufre sólo. “No se esperaba”, dice Li. “Hay ciertas observaciones para el sulfuro de hierro a altas presiones, pero en el interior de Mercurio a muy baja presión, nadie ha medido nada y nadie esperaba nada allí.”

Las implicaciones do fueron inmediatamente claras, pero modelado subsecuente mostró que una mezcla de hierro líquido y azufre en e núcleo podría causar que el hierro se condensase en sólido y caer hacia el núcleo. Este “efecto nieve” podría crear un tipo único de circulación dejando atrás el concepto de líquido con un mayor contenido de azufre.

Tipos similares de nieve han sido predichos para Ganímedes, la luna de Júpiter, y para Marte. Los investigadores dicen que la nieve ferrosa podría ser parte de la historia de los núcleos de muchos objetos pequeños en el sistema Solar.

Messenger y más allá

“Es muy interesante, muy plausible” que Mercurio pueda tener este tipo de nieve, afirma Sabine Stanley, físico planetario de la Universidad de Toronto, Canadá. “La pregunta de la que realmente dependen sus resultados es ¿cuánto azufre hay en el núcleo?”

Es imposible medir el contenido de azufre directamente, pero los investigadores anticipan que los resultados de la misión Messenger de la NASA, que llegará a la órbita de Mercurio en 2011, ayudarán a marcar los detalles tales como el tamaño del núcleo del planeta. Esta información pondrá los límites superiores de abundancia de azufre que puede ser posible.

Aún si esta inusual nieve existe en Mercurio, no está claro si generará un campo magnético con la fuerza necesaria. Esta validación tendrá que esperar a nuevos modelos que puedan considerar este efecto de nieve, afirmó Hauck.

· Referencias

1. Margot, J. L. , Peale, S. J. , Jurgens, R. F. , Slade, M. A. & Holin, I. V. Science 316, 710-714 (2007).

2. Chen, B. , Li, J. & Hauck, S. A. Geophys. Res. Lett. 35, L07201 (2008).