Investigan el origen de misteriosos depósitos de hielo en Mercurio

Un reciente estudio sostiene que la mayor parte del hielo de agua en los polos de Mercurio pudo formarse súbitamente tras el choque de un gran cuerpo celeste, en apenas un día mercuriano. La hipótesis, respaldada por simulaciones, cuestiona la idea de una acumulación lenta y subraya el impacto de eventos catastróficos en la historia del planeta más cercano al Sol.

La formación de los depósitos polares de hielo en Mercurio podría explicarse por el impacto de un cometa o asteroide de grandes dimensiones, rico en volátiles. Este cuerpo habría liberado vapor de agua, que migró hacia las zonas permanentemente sombreadas cercanas a los polos, donde las temperaturas extremadamente bajas permitieron su retención y la creación de depósitos relativamente puros y jóvenes.

Mercurio, expuesto a temperaturas diurnas de hasta 430 ℃ (806 ℉), carece de una atmósfera convencional y mantiene solo una exosfera tenue, en la que los gases escapan y se renuevan de manera continua. A pesar de estas condiciones, observaciones terrestres y orbitales han identificado regiones altamente reflectantes en las áreas polares, relacionadas con grandes reservas de hielo de agua.

Hipótesis sobre el origen del hielo de agua en Mercurio

Diversas hipótesis han intentado explicar la presencia de hielo en Mercurio. Entre ellas figuran el aporte constante de micrometeoroides, la contribución del viento solar y la posibilidad de un único gran impacto. Los estudios más recientes, que consideran la pureza y juventud del hielo, apoyan la teoría de un aporte rápido y episódico.

El cráter Hokusai, de 97 kilómetros de diámetro, destaca como ubicación potencial del evento de impacto. Las trampas de frío creadas por las sombras permanentes en las regiones polares serían responsables de retener el agua congelada tras la colisión.

Un impacto violento como posible origen de los depósitos polares

El nuevo modelo simula el efecto de un impactador de aproximadamente 17 kilómetros de diámetro y 30 km/s de velocidad, capaz de expulsar suficiente vapor de agua para explicar los depósitos actuales. El estudio compara un escenario con exosfera delgada y otro con una atmósfera transitoria y densa formada tras el choque.

Según los resultados, un solo impacto habría depositado cerca de 2,3 × 10¹³ kg de hielo en las trampas polares, en línea con las estimaciones más bajas existentes. Tras la colisión, el vapor de agua habría envuelto el planeta y creado una atmósfera temporal, propicia para trasladar el agua a las zonas de sombra permanente.

Un proceso conocido como autoprotección atmosférica permitió retener una fracción mayor de agua. “La gran cantidad de agua liberada en un impacto a escala Hokusai significa que este efecto de autoprotección tiene una fuerte influencia; al final de un día solar, aproximadamente el 96% del vapor de agua liberado en la simulación sin colisiones y ópticamente delgada fue fotodestruido, en comparación con aproximadamente el 46% en la simulación de atmósfera generada por el impacto”, detallan los autores.

Añaden: “Debido a la eficacia del autoprotección atmosférica contra la fotólisis, mucha más agua —el 22,4% de la masa modelada (alrededor del 31% del vapor que no escapa)— queda atrapada en frío tras el impacto similar al de Hokusai, frente al 3,4% del vapor que no escapa en la simulación de referencia".

Dudas abiertas y perspectivas de investigación futura

A pesar de que el modelo recrea un depósito rápido, las simulaciones muestran que el hielo resultante sería mucho más delgado —unos 37 centímetros— respecto a los varios metros deducidos de los datos de radar. Esto indica que el impacto modelado podría no haber sido lo bastante grande ni lo bastante lento para lograr el grosor observado.

Los investigadores subrayan que sus simulaciones consideran solo el agua, excluyendo otros volátiles y procesos a largo plazo como la erosión o los efectos del entorno espacial. También resaltan la importancia de futuras mediciones, especialmente desde la misión BepiColombo, para conocer mejor el grosor y la extensión de los depósitos polares.

Para alcanzar la cantidad y el espesor de hielo detectados en Mercurio, podrían haber sido indispensables impactos más lentos o de cuerpos aún mayores, un interrogante clave para investigaciones venideras.

El posible origen del hielo polar en Mercurio a partir de un único evento explosivo sigue dejando preguntas abiertas sobre el tamaño y la naturaleza exacta del impacto, así como su papel específico en la historia evolutiva del planeta.