Este último, más pequeño que la Tierra y el planeta más cercano al Sol, probablemente comenzó a enfriarse muy pronto: cuando tan solo habían transcurrido unos mil millones de años tras su formación, la actividad volcánica de Mercurio cesó y se formó una capa rocosa sólida y continua en su superficie.
La corteza terrestre, en cambio, sigue en constante movimiento: el vulcanismo y la tectónica de placas remueven continuamente partes de la corteza terrestre.
Aún no se sabe con exactitud cómo fue el singular pasado volcánico de Mercurio ni cómo influyó en su apariencia actual. Sin embargo, los investigadores pueden obtener pistas importantes sobre ambas cosas a partir de la composición de su superficie.
En un nuevo estudio, unos científicos del Instituto Max Planck de Investigación del Sistema Solar y las universidades de Münster y Gotinga, en Alemania las tres instituciones, se ha determinado la proporción de dióxido de silicio en la superficie de Mercurio con mayor precisión que nunca antes. El estudio revela una sorpresa: con una fracción de masa de aproximadamente el 37%, el dióxido de silicio en Mercurio es hasta un 25% menos abundante de lo que se creía. En la Tierra, sin embargo, este compuesto, formado por un átomo de silicio y dos de oxígeno, es prácticamente omnipresente: en su forma pura como arena y en grandes cantidades en todas las rocas volcánicas, como el basalto, la andesita y el granito, que contienen hasta un 75% de dióxido de silicio.
Los hallazgos hechos por este equipo, dirigido por Christian Renggli del Instituto Max Planck de Investigación del Sistema Solar, sugieren que las rocas volcánicas de Mercurio se formaron a partir de material del manto fundido a mayor profundidad de lo que se suponía. El dióxido de silicio se acumula gradualmente en el manto fundido de un planeta joven, es decir, la capa que se encuentra debajo de la corteza solidificada. Esto se debe a que, a medida que el manto se enfría, las primeras rocas que se forman extraen relativamente poco dióxido de silicio del fundido. Por lo tanto, la lava caliente que asciende a la superficie se enriquece cada vez más en dióxido de silicio con el tiempo. Si este compuesto está presente en pequeñas cantidades en la superficie, indica altas temperaturas en el interior. En el caso de Mercurio, denota además que muy probablemente la corteza de Mercurio se formó por vulcanismo extremo.
Es difícil hacer afirmaciones sobre la composición de la superficie de Mercurio; no se dispone en la Tierra de muestra alguna de dicha superficie y ni siquiera ha tocado su superficie alguna sonda espacial. Por lo tanto, los investigadores no tienen más remedio que inferir la composición de la superficie de Mercurio a partir de datos de teledetección, obtenidos mediante telescopios terrestres observando la superficie o de sondas espaciales sobrevolándola. Por suerte, la radiación infrarroja de la superficie de Mercurio contiene información reveladora al respecto.
Sin embargo, para que los datos de medición infrarroja fueran utilizables, los investigadores tuvieron primero que disponer de referencias fiables. Para ello, produjeron en un laboratorio esferas de vidrio de apenas medio milímetro de tamaño, con proporciones de dióxido de silicio definidas con precisión. A continuación determinaron las propiedades exactas de su radiación infrarroja. Estas esferas de vidrio cumplen una función similar a la de las pesas de calibración en una balanza; el peso de estas se conoce con precisión y por tanto nos permiten interpretar correctamente el equilibrio de la balanza, tal como explica Iris Weber, de la Universidad de Münster. De igual manera que con las pesas de la balanza, las esferas de vidrio permiten extraer las conclusiones correctas de las propiedades de la radiación infrarroja de Mercurio.
Para estar completamente seguros de que su calibración infrarroja era correcta, los autores del estudio la pusieron a prueba determinando la relación entre el contenido de dióxido de silicio de la Luna y su radiación infrarroja. De este astro se conoce todo lo necesario al respecto.
Solo después de superar con éxito la “prueba lunar”, los investigadores centraron su atención en los datos infrarrojos de Mercurio, llevando así a cabo la última etapa de su investigación y obteniendo los resultados ya comentados.
El estudio se titula “The SiO2 abundance on the surfaces of the Moon and Mercury”. Y se ha publicado en la revista académica Planetary Research.
