Mercurio es el planeta más cercano al Sol pero, quizás sorprendentemente, no tiene las temperaturas más altas. Es el segundo planeta más denso del Sistema Solar, pero también el más pequeño. La estructura de Mercurio lo hace el planeta más similar a la Tierra.
Una de las primeras observaciones registradas conocidas de Mercurio son las tabletas Mul.Apin. Se cree que estas observaciones fueron hechas por un antiguo astrónomo asirio alrededor del siglo XIV A.C. El nombre usado en estas tablillas se traduce como «el planeta saltarín».
Algunos registros babilónicos se remontan al primer milenio antes de Cristo. Llamaron al planeta Nabu, en honor al mensajero de los dioses en su mitología. Los antiguos griegos conocían el planeta como Hermes mientras que los romanos lo llamaban Mercurio y así permaneció hasta hoy.
No se puede dar crédito a una sola civilización o persona porque el planeta siempre ha sido fácil de ver en el cielo. Lo que podemos hacer es dar crédito a aquellos que primero estudiaron el planeta por medios más «modernos» como Galileo Galilei a principios del siglo XVII, y Giovanni Zupi que en 1639, observó que el planeta tenía fases como las de Venus y la Luna.
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Formación
Se teoriza que Mercurio se formó hace unos 4.500 millones de años cuando la gravedad arrastró el gas y el polvo en espiral para formar el pequeño planeta. Su pequeño tamaño pero enorme núcleo se teoriza que es el resultado de una colisión con otro objeto gigante que despojó gran parte de su superficie.
Distancia, tamaño y masa
Mercurio es el planeta más cercano al Sol, a una distancia de 57,91 millones de kilómetros o 0,4 UA. A la luz del sol le lleva 3,2 minutos viajar desde el Sol a Mercurio.
Mercurio tiene un radio de 2.439 km o 1.516 millas, y un diámetro de 4.879 km o 3.032 millas. Es aproximadamente del tamaño de los Estados Unidos continentales, ligeramente mayor. Tiene una masa de alrededor de 3.285 × 10^23 kg o alrededor del 5,5% de la de la Tierra.
A pesar de ser el planeta más pequeño del Sistema Solar, es el segundo planeta más denso del Sistema Solar, con una densidad de 5,43 g/cm³ después de la Tierra. Para comparar, el tamaño de Mercurio es alrededor de un tercio de la Tierra, y la Tierra tiene una densidad de 5,51 g/cm³.
Orbita y rotación
La altamente excéntrica órbita ovoide de Mercurio lleva al planeta tan cerca como a 29 millones de millas o 47 millones de kilómetros, y tan lejos como a 43 millones de millas o 70 millones de kilómetros del Sol. Hace un viaje alrededor del Sol cada 88 días, por lo que una órbita por año es el equivalente a 88 días terrestres. Mercurio viaja a través del espacio a casi 29 millas o 47 kilómetros por segundo, más rápido que cualquier otro planeta.
El diagrama de arriba ilustra los efectos de la excentricidad, mostrando la órbita de Mercurio superpuesta con una órbita circular que tiene el mismo semieje mayor. La resonancia hace que un solo día solar en Mercurio dure exactamente dos años de Mercurio, unos 176 días terrestres.
Las observaciones de radar en 1965 demostraron que el planeta tiene una resonancia de órbita giratoria de 3:2, rotando tres veces por cada dos vueltas alrededor del Sol. La excentricidad de la órbita de Mercurio hace que esta resonancia sea estable en el perihelio, cuando la marea solar es más fuerte. El Sol está casi quieto en el cielo de Mercurio. La excentricidad orbital de Mercurio en las simulaciones varía caóticamente, desde cero o circular hasta más de 0,45 durante millones de años debido a las perturbaciones de los otros planetas.
Modelos más precisos basados en un modelo realista de la respuesta de las mareas han demostrado que Mercurio fue capturado en el estado de órbita de rotación 3:2 en una etapa muy temprana de su historia, dentro de 20 o 10 millones de años después de su formación.
Mercurio gira lentamente sobre su eje y completa una rotación cada 59 días terrestres. Pero cuando Mercurio se mueve más rápido en su órbita elíptica alrededor del Sol, y está más cerca del Sol, cada rotación no va acompañada de un amanecer y un atardecer como en la mayoría de los otros planetas. El Sol de la mañana parece salir brevemente.
Luego se pone y vuelve a salir de algunas partes de la superficie del planeta. Lo mismo ocurre a la inversa en la puesta de sol para otras partes de la superficie. Mercurio viaja en una órbita elíptica que se ralentiza cuando está más lejos del Sol, y se acelera a medida que se acerca.
La inclinación axial
La inclinación axial es casi cero, con el mejor valor medido tan bajo como 0,027 grados. Esto es significativamente más pequeño que el de Júpiter, que tiene la segunda inclinación axial más pequeña de todos los planetas a 3,1 grados. En promedio, Mercurio es el planeta más cercano a la Tierra, y a cada uno de los otros planetas del Sistema Solar.
Superficie y Geología
Muy similar en apariencia a la luna de la Tierra, la superficie de Mercurio está marcada por muchos cráteres de impacto de cometas o meteoroides. Curiosamente, muchos de estos cráteres llevan el nombre de famosos artistas y autores fallecidos. También hay extensas llanuras parecidas a las mareas y los cráteres también indican que el planeta ha estado geológicamente inactivo durante miles de millones de años.
Se cree que Mercurio fue fuertemente bombardeado por cometas y asteroides durante y poco después de su formación hace 4.600 millones de años, así como durante un evento posterior posiblemente separado llamado el Bombardeo Pesado Tardío que terminó hace 3.800 millones de años.
Durante este bombardeo, toda la superficie de Mercurio sufrió aún más debido a su falta de atmósfera que habría ralentizado los impactos. Se cree que Mercurio estuvo volcánicamente activo durante este período.
Cuencas como la de Caloris se llenaron de magma, produciendo planicies lisas similares a las marías lunares que se encuentran en la Luna.
El cráter más grande conocido es la Cuenca de Caloris, con un diámetro de 1.550 Km. Se han identificado unas 15 cuencas de impacto en Mercurio, y hay más por revelar.
Se han identificado dos regiones de llanura geológicamente distintas en Mercurio. Las regiones entre los cráteres son las superficies visibles más antiguas de Mercurio, anteriores al terreno fuertemente craterizado.
Estas llanuras de cráteres parecen haber destruido muchos cráteres anteriores. A diferencia de la maría lunar, las llanuras lisas de Mercurio tienen el mismo albedo que las antiguas llanuras entre cráteres. Otra característica interesante de la superficie de Mercurio son los numerosos pliegues de compresión o rupturas que cruzan las planicies. Una teoría sugiere que a medida que el interior de Mercurio se enfriaba, se contrajo y su superficie comenzó a deformarse, creando crestas de arrugas y escarpas lobuladas asociadas con fallas de empuje. Estas características han indicado que el radio de Mercurio se hizo más pequeño, reduciéndose en un rango de 1 a 7 km o 4 millas.
Otros factores indican que esta contracción y actividad geológica puede estar presente hasta el día de hoy. El sistema volcánico de Mercurio es bastante complejo, aunque su edad exacta es difícil de precisar, pero se especula que tiene miles de millones de años.
Las temperaturas en la superficie de Mercurio son tanto calientes como frías. Durante el día, las temperaturas en la superficie pueden llegar a los 800 grados Fahrenheit / 430 grados Celsius. Debido a que el planeta no tiene una atmósfera que retenga ese calor, las temperaturas nocturnas en la superficie pueden caer hasta -290 grados Fahrenheit / -180 grados Celsius. Estos cambios de temperatura son los más drásticos de todo el Sistema Solar.
Estructura
Mercurio es un planeta terrestre que tiene tres capas principales: un núcleo, un manto y una corteza. La corteza de Mercurio no tiene placas tectónicas y su núcleo de hierro es enorme, constituyendo el 85% del radio del planeta mientras que el núcleo interior y exterior de la Tierra, representan alrededor del 55%.
Debido al inusual tamaño del núcleo, influye en el tamaño general de Mercurio haciendo que se reduzca. El núcleo de hierro se ha enfriado lentamente y se ha contraído durante unos 4.500 millones de años. Al hacer esto, tiró de la superficie hacia dentro, y así ha reducido el tamaño del planeta entre 1 – 7 km o 4 millas.
El planeta está compuesto por cerca de un 70% de material metálico y un 30% de silicato, lo que lo convierte en el segundo planeta más denso. Se cree que si los efectos de la compresión gravitatoria se tuvieran en cuenta tanto en Mercurio como en la Tierra, Mercurio ocuparía el primer lugar como el más denso.
Esta densidad también indica que su núcleo es enorme y rico en hierro. Se estima que la corteza de Mercurio tiene unos 35 km o 22 millas de espesor.
Atmósfera – Exosfera
Debido a su proximidad al Sol, la gravedad de Mercurio se ve fuertemente afectada. Es demasiado pequeño y caliente para que su gravedad retenga cualquier atmósfera significativa durante largos períodos de tiempo. La temperatura superficial de Mercurio oscila entre 100 y 700 K (-173 a 427 °C; -280 a 800 °F) en los lugares más extremos, pero nunca supera los 180 K en los polos, debido a la ausencia de una atmósfera y a un pronunciado gradiente de temperatura entre el ecuador y los polos.
Por lo tanto, Mercurio no tiene una atmósfera, pero tiene una exosfera fina. La exosfera es tradicionalmente la capa más externa de la atmósfera de un planeta. La exosfera de Mercurio está compuesta de oxígeno, sodio, hidrógeno, helio y potasio, que son expulsados de la superficie del planeta por los vientos solares.
Aunque la temperatura de la luz del día en la superficie de Mercurio es generalmente extremadamente alta, las observaciones sugieren fuertemente que el hielo/agua congelada, existe en Mercurio. Los pisos de los cráteres profundos en los polos nunca están expuestos a la luz solar directa, y las temperaturas allí permanecen por debajo de los 102 K, mucho más bajas que el promedio mundial.
El hielo de agua refleja fuertemente el radar, y las observaciones del Radar del Sistema Solar de Goldstone de 70 metros y del VLA a principios de los años 90 revelaron que hay parches de alta reflexión de radar cerca de los polos. Aunque el hielo no fue la única causa posible de estas regiones reflectantes, los astrónomos creen que fue la más probable.
Magnetosfera
Aunque es pequeño y tiene una rotación lenta de 59 días, Mercurio tiene un campo magnético significativo y aparentemente global. Se ha estimado que este campo magnético tiene un 1,1% de la fuerza de la Tierra. La fuerza en su ecuador es de unos 300 nT, y como la de la Tierra es dipolar. La diferencia es que los polos de Mercurio están casi alineados con el eje de rotación del planeta.
Se especula que el campo magnético es generado por un efecto dínamo, similar al campo magnético de la Tierra. Este efecto sería el resultado de la circulación del núcleo líquido rico en hierro del planeta. Los efectos de marea particularmente fuertes causados por la alta excentricidad orbital del planeta servirían para mantener el núcleo en el estado líquido necesario para este efecto de dinamo.
El campo magnetico es lo suficientemente fuerte para desviar el viento solar alrededor del planeta, creando una magnetosfera. Interactúa con el campo magnético del viento solar para crear a veces intensos tornados magnéticos que canalizan el rápido y caliente plasma del viento solar hacia la superficie del planeta.
Habitabilidad de la vida
Las temperaturas extremas, tanto frías como calientes, hacen improbable que se desarrolle la vida allí. Las temperaturas y la radiación solar que caracterizan a este planeta son probablemente demasiado extremas para que los organismos se adapten a ellas.
Satélites
Mercurio no tiene ningún satélite conocido, aunque muchos objetos mucho más pequeños que Mercurio sí lo tienen. Se cree que las lunas se forman al mismo tiempo que sus planetas padres y en el caso de Mercurio, todos los materiales a su alrededor fueron utilizados por el planeta dejando casi nada para que se pudiera formar una luna.
Otra teoría sugiere que Mercurio no pudo tener una luna por su cercanía al Sol. Debido a esto, la mayor fuerza de gravedad del Sol superaría a la de Mercurio y arrastraría cualquier objeto a su alrededor, hacia sí mismo. En general, la cercanía de Mercurio al Sol le impide tener un satélite.
Planes futuros para Mercurio
Debido a la cercanía de Mercurio a la Tierra, siempre será un objetivo para misiones y observaciones posteriores. La tercera nave espacial que llegará a Mercurio se llama BepiColombo, y se planea que llegue a Mercurio en 2025.