Rugas reveladoras que cobrem Mercúrio, o planeta mais próximo do Sol, sugerem que ele já foi um mundo maior que encolheu de tamanho e pode estar encolhendo mais do que os cientistas imaginavam.
O menor planeta do nosso sistema solar está a cerca de 58 milhões de quilômetros (36 milhões de milhas) do Sol, em média, e completa uma órbita ao redor da nossa estrela a cada 88 dias, de acordo com a Nasa.
O mundo rochoso formou-se a partir de redemoinhos de gás e poeira há aproximadamente 4,5 bilhões de anos. Os primórdios do nosso sistema solar foram caóticos, marcados por interações violentas, com uma infinidade de rochas espaciais orbitando o Sol colidindo com outros objetos.
Planetas recém-formados já são quentes, muito parecidos com lava vulcânica, mas a energia dessas colisões gera ainda mais calor. À medida que o calor escapa desses mundos ao longo do tempo, o interior de planetas como Mercúrio se contrai.
A superfície rachada de Mercúrio apresenta cicatrizes resultantes dessa contração os cientistas chamam essas cristas e penhascos de estruturas de encurtamento. Alguns desses penhascos podem atingir até 1,6 quilômetros de altura e se estender por centenas de quilômetros de comprimento.
Mas asteroides e cometas também bombardearam Mercúrio, crivando-o de crateras de impacto, muito semelhantes à superfície repleta de crateras da Lua da Terra.
Detritos dos impactos podem ter ocultado o quanto Mercúrio se contraiu ao longo do tempo, de acordo com um novo estudo publicado na quinta-feira no periódico Geophysical Research Letters .
Compreender a taxa de encolhimento de Mercúrio pode esclarecer como o planeta evoluiu e revelar segredos sobre seu interior misterioso.
“Há lições sobre a formação e evolução de grandes corpos rochosos como a Terra que podem ser aprendidas em Mercúrio melhor do que em qualquer outro lugar do nosso Sistema Solar”, escreveu o Dr. Hannes Bernhardt, que não participou do estudo, em um e-mail. Bernhardt é pesquisador assistente no departamento de ciências geológicas, ambientais e planetárias da Universidade de Maryland, em College Park.
O novo estudo também destaca quantas perguntas ainda permanecem sobre este minúsculo mundo, algumas das quais poderão ser respondidas em breve por uma missão sem precedentes que lançará duas sondas orbitais em torno de Mercúrio em novembro.
Um planeta que está encolhendo
À medida que Mercúrio encolhia, provavelmente surgiram rachaduras em sua superfície de forma consistente. Mas crateras e detritos de bilhões de anos de impactos cobriram muitas dessas fissuras, disse o autor principal do estudo, Gaku Nishiyama, cientista planetário do Instituto de Pesquisa Espacial do Centro Aeroespacial Alemão, em Berlim.
A proximidade de Mercúrio com o Sol torna este planeta um desafio para estudar e explorar. Apenas duas missões se aventuraram neste ambiente hostil nas últimas décadas: a Mariner 10 da Nasa em 1974 e a missão MESSENGER da mesma agência em 2011.
A sonda Mariner 10 realizou sobrevoos do planeta que revelaram as intrigantes rugas de Mercúrio, enquanto a MESSENGER forneceu um retrato mais global das características do planeta, disse Bernhardt, que também estudou o encolhimento de Mercúrio.
Nishiyama e sua equipe usaram dados da MESSENGER para criar um mapa global da rugosidade da superfície de Mercúrio. Eles identificaram uma tendência de menos rugas nas partes mais rugosas de Mercúrio, em comparação com as regiões mais lisas da superfície.
“Isso nos fez pensar que existe um processo que obscurece as estruturas de encurtamento”, disse Nishiyama, como detritos que encobrem os sinais de contração na superfície.
A equipe estimou quantas rugas poderiam estar presentes na superfície de Mercúrio se não estivessem escondidas por detritos. Os cálculos determinaram que o planeta pode ter encolhido de 10% a 30% mais do que se acreditava anteriormente, ou uma mudança de raio de cerca de 11,6 quilômetros (7,2 milhas). Estudos anteriores sugeriram uma mudança no raio entre 1 e 2 quilômetros (0,6 a 1,2 milhas) e até 7 quilômetros (4,3 milhas).
O Dr. Paul Byrne, professor associado de ciências da Terra, ambientais e planetárias da Universidade de Washington em St. Louis, afirmou ser plausível que estudos anteriores sobre o encolhimento de Mercúrio, incluindo um de sua autoria, não tenham detectado rachaduras geológicas no planeta por serem difíceis de observar em áreas acidentadas ou por não terem se formado devido à crosta extremamente irregular de Mercúrio. Byrne não participou do estudo mais recente.
“No entanto, se pudermos medir com precisão o quanto Mercúrio se contraiu, poderemos fazer estimativas melhores de suas camadas internas, do tamanho e da composição de seu núcleo, de sua história tectônica e vulcânica, de como seu campo magnético é gerado e muito mais”, escreveu Byrne, que também é diretor do Núcleo de Geociências do Sistema de Dados Planetários da Nasa, em um e-mail.
Mercúrio é o segundo planeta mais denso do nosso sistema solar, depois da Terra, principalmente devido ao seu grande núcleo metálico.
Calcular o quanto o planeta encolheu pode fornecer uma visão do núcleo de Mercúrio e do que aconteceu dentro do planeta enquanto ele esfriava.
“Uma maior contração significa que Mercúrio poderá ter um núcleo metálico maior, menos elementos leves como o silício misturados ao núcleo metálico ou uma temperatura inicial mais alta”, disse Nishiyama.
Um olhar inédito sobre Mercúrio
A missão BepiColombo, que recentemente iniciou sua chegada a Mercúrio após uma viagem de quase oito anos, posicionará dois orbitadores perto do planeta no final deste ano.
Os dados topográficos coletados pela missão poderão permitir que os cientistas estimem com mais precisão o quanto Mercúrio se contraiu ao longo do tempo e mostrem os penhascos, crateras e cristas do planeta como nunca antes, disse Nishiyama, membro da equipe científica da BepiColombo.
A sonda BepiColombo fará as primeiras medições globais abrangentes das propriedades topográficas de Mercúrio, algo que a MESSENGER não conseguiu fazer, disse Byrne.
“Esses novos dados serão essenciais para testar se este e outros estudos sobre a contração global estão corretos”, disse Byrne. “Mas suspeito que descobriremos que estão, e que ainda temos muito a aprender sobre o minúsculo planeta mais interno.”
Embora a sonda MESSENGER tenha coletado dados de alta resolução do hemisfério norte de Mercúrio, a sonda BepiColombo, em órbita planetária de Mercúrio, também medirá a topografia e a rugosidade da superfície em todo o hemisfério sul, afirmou a Dra. Kelsey Crane, geóloga da Seres Engineering and Services em Charleston, Carolina do Sul. Crane não participou do novo estudo, mas já havia analisado as características da superfície de Mercúrio usando dados da MESSENGER.
“Os instrumentos a bordo detectarão anomalias gravitacionais, aprimorarão as estimativas da espessura da crosta e da estrutura interna, e detectarão a composição elementar e mineral da superfície”, disse Crane. “Todos esses tipos de dados se complementam, ajudando os cientistas a contar uma história mais completa da evolução planetária e estimulando novas perguntas para futuras missões.”
Mercúrio provavelmente encolheu mais do que qualquer outro planeta porque seu núcleo é muito maior em relação ao tamanho do planeta do que outros mundos rochosos em nosso sistema solar, disse Bernhardt.
Embora tenha considerado a metodologia e os resultados do artigo convincentes e sólidos, Bernhardt afirmou acreditar que uma redução tão drástica no tamanho de Mercúrio teria provocado deformações visíveis em grande escala na superfície do planeta.
Bernhardt e sua equipe estão trabalhando em sua própria pesquisa para determinar o quanto o planeta encolheu, mas afirmaram que os dados orbitais por si só podem não responder à pergunta.
“Com todas as coisas que o dinheiro do governo pode comprar, talvez apoiar nossos melhores engenheiros e cientistas para que coloquem botas robóticas na poeira escaldante de Mercúrio seja uma das mais inspiradoras”, disse ele.