09/May/08

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Una "nieve" de hierro ayuda a Mercurio a mantener su campo magnético, dicen los científicos

Jie "Jackie" Li, profesor de Geología, y la estudiante de postgraduado Bin Chen, han llegado a la conclusión de que profundamente dentro del planeta Mercurio se forma una "nieve" de hierro y cae hacia el centro del planeta, como los copos de nieve que se forman en la atmósfera terrestre y caen al suelo

El movimiento de esta nieve de hierro podía ser el responsable del misterioso campo magnético de Mercurio, dicen los investigadores de la University of Illinois y de la Case Western Reserve University. En un trabajo publicado en el número de abril de las Geophysical Research Letters, los científicos describen las mediciones de laboratorio y los modelos que imitan las condiciones que se cree que existen dentro del núcleo de Mercurio.

"El núcleo nevado de Mercurio descubre nuevas situaciones donde la convección podría originar y generar campos magnéticos globales", dijo Jie "Jackie" Li, profesor de Geología en la Universidad de Illinois. "Nuestras conclusiones tienen implicancias directas para comprender la naturaleza y la evolución del núcleo de Mercurio, y los de otros planetas y lunas".

Mercurio es el planeta más interior de nuestro Sistema Solar y, aparte de la Tierra, el único planeta terrestre que posee un campo magnético global. Descubierto en los '70 por la sonda espacial Mariner 10 de la NASA, el campo magnético de Mercurio es más o menos 100 veces más débil que el de la Tierra. La mayoría de los modelos no pueden explicar un campo magnético tan débil.

Formado casi principalmente de hierro, se piensa que el núcleo de Mercurio también contiene azufre, que baja el punto de fusión del hierro y tiene un importante rol en producir el campo magnético del planeta.

"Las recientes mediciones con radares basados en la Tierra de la rotación de Mercurio revelaron un ligero movimiento de cabeceo que implica que el núcleo del planeta está por lo menos parcialmente fundido", dijo Bin Chen, estudiante postgraduada de Illinois, autora principal del trabajo. "Pero, ante la falta de datos sismológicos del planeta, sabemos muy poco sobre su núcleo".

Para comprender mejor el estado físico del núcleo de Mercurio, los investigadores usaron unos aparatos multi-yunque para estudiar el comportamiento de una mezcla fundida de hierro y azufre en alta presión temperatura.

En cada experimento, una muestra de hierro y azufre fue sometida a una presión específica y calentada a una temperatura específica. Entonces la muestra fue apagada, cortada en dos, y analizada con un microscopio electrónico de exploración y una micro-sonda electrónica.

"El rápido enfriamiento preserva la textura de la muestra, que revela la separación de las fases sólidas y líquidas, y el contenido de azufre en cada fase", dijo Chen. "Sobre la base de nuestros resultados experimentales, podemos deducir qué está ocurriendo en el núcleo de Mercurio".

Mientras la mezcla fundida de hierro y azufre en el núcleo exterior se enfría lentamente, los átomos de hierro se condensan en "hojuelas" cúbicas que caen hacia el centro del planeta, dijo Chen. Mientras la nieve de hierro se hunde, y el líquido más ligero y rico en azufre se levanta, se crean corrientes de convección que alimentan la dínamo y producen el débil campo magnético del planeta.

Es muy posible que el núcleo de Mercurio sea nieve de hierro que se precipita en dos zonas distintas, informan los investigadores. Este estado de doble nevada podría ser único entre los planetas y lunas terrestres de nuestro Sistema Solar.

"Nuestras conclusiones proveen un nuevo contexto donde poner los próximos datos de las observaciones de la sonda Messenger de la NASA", dijo Li. "Ahora podemos conectar el estado físico del planeta más interior con la formación y evolución de los planetas terrestres en general".

Steven A. Hauck II, profesor de Geodinámica Planetaria en la Case Western Reserve University, fue coautor del trabajo con Li y Chen.

El trabajo fue financiado por la National Science Foundation.

Fuente: UIUC. Aportado por Graciela Lorenzo Tillard