Planícies vulcânicas pobres em ferro preenchem a bacia de impacto Caloris, observada na zona alaranjada marcada com a letra C na imagem de cores-falsas de Mercúrio, obtida pela sonda MESSENGER. As setas brancas marcam locais de jovens planícies cuja composição parece relacionada com a de Caloris e onde se encontram pequenos centros vulcânicos, que se pensa terem sido formados por erupções explosivas (setas pretas). As áreas azuis são rochas mais antigas que podem ser ricas em ilmenite.
Crédito: NASA/JHUAP/Universidade Estatal do Arizona
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O vulcanismo desempenhou um papel mais importante na formação da superfície de Mercúrio do que os cientistas pensavam. Este resultado vem de dados multiespectrais recolhidos em Janeiro pela sonda MESSENGER, a última a visitar o planeta mais próximo do Sol.

Os dados da MESSENGER também identificaram e mapearam unidades rochosas à superfície que correspondem a correntes de lava, vulcões e outras características geológicas. Ao mesmo tempo, os instrumentos da sonda confirmaram uma aparente deficiência global de ferro nas rochas à superfície de Mercúrio.

A MESSENGER (diminutivo de MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry, and Ranging) é a primeira sonda a visitar Mercúrio desde que a sonda Mariner 10 da NASA fez três voos rasantes em 1974 e 1975. A MESSENGER, que é operada para a NASA pelo Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins em Baltimore, EUA, irá fazer mais dois "flybys" (a 6 de Outubro e a 29 de Setembro) antes de entrar em órbita do planeta a 18 de Março de 2011.

Mercúrio e a MESSENGER formam o tema central de 11 artigos numa secção especial dedicada ao voo rasante de Janeiro na edição de 4 de Julho da revista científica Science.

Mark S. Robinson da Universidade Estatal do Arizona, é o autor principal de um artigo que fala sobre os dados nas variações da composição das rochas à superfície de Mercúrio usando as suas cores multiespectrais. Professor de Geologia na Escola de Exploração Terrestre e Espacial da mesma Universidade, parte do Colégio de Artes Liberais e Ciências, é co-investigador da equipa geológica da MESSENGER. Além de Robinson, o artigo multiespectral tem outros 12 co-autores adicionais que pertencem a outras instituições.

"Recolhemos agora imagens de metade da parte de Mercúrio que a Mariner 10 nunca observou," diz Robinson. "A imagem ainda está incompleta, mas vamos obter o que falta a 6 de Outubro." Em 1974-1975, a trajectória orbital que permitiu à Mariner 10 fazer três passagens por Mercúrio, também limitou a captura de imagens, fotografando menos de metade da superfície do planeta. Isto deixou o resto de Mercúrio envolto em mistério até à chegada da MESSENGER em Janeiro.

A grande descoberta da MESSENGER, diz Robinson, é o papel global desempenhado pelo vulcanismo. Enquanto as crateras de impacto são comuns, e à primeira vista se pareça com a Lua, grande parte do planeta regressou à superfície graças à actividade vulcânica.

"Por exemplo, de acordo com os nossos dados, a bacia de impacto Caloris, nas suas lisas planícies, está completamente cheia de material que parece ser de origem vulcânica," explica Robinson. "Em forma, estes depósitos são muito semelhantes aos mares basálticos na Lua. Mas ao contrário do nosso satélite natural, as planícies de Mercúrio têm pouco ferro, e por isso representam um tipo relativamente invulgar de rocha."

As planícies Caloris, acrescenta, cobrem pelo menos um milhão de quilómetros quadrados. O tamanho das planícies implica a existência de grandes fontes de magma no manto superior de Mercúrio.

Os estudos multiespectrais também mostram que além de fluxos de lava, a bacia Caloris tem "manchas vermelhas," que também parecem ser vulcânicas. "As manchas vermelhas têm fronteiras difusas e por vezes situam-se no centro de depressões sem limites," afirma Robinson. "Por agora, parecem ser provocadas por erupções explosivas, piroclásticas."

Em adição, sublinha Robinson, saltam à vista três unidades rochosas nas imagens multiespectrais da MESSENGER.

"Mapeámos o novo hemisfério usando imagens de resolução moderada de 5 km por pixel," diz. "Tal como no hemisfério da Mariner, vimos três grandes unidades definidas pelas suas cores. Estas unidades são: planícies lisas de relativamente alta-reflectividade, terreno moderadamente craterado e material de baixa-reflectividade."

Imagem tirada pela sonda MESSENGER da NASA que revela um primeiro olhar de terreno não mapeado no planeta Mercúrio, após o voo rasante de 14 de Janeiro de 2008.
Crédito: NASA/Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins/Instituto Carnegie de Washington
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O material de baixa-reflectividade é particularmente enigmático, afirma Robinson. "É um tipo de rocha importante e comum que aparece tanto a grandes profundidades na crosta como à superfície, no entanto tem muito pouco ferro nos seus minerais compostos de silicato."

Isso, diz, torna-o invulgar. "Esperávamos encontrar rochas vulcânicas de baixa-reflectividade contendo uma grande abundância de minerais de silicato ricos em ferro, mas não é este o caso." Uma possível solução, explica, é a de que o ferro está actualmente presente mas é invisível aos espectómetros da MESSENGER porque está escondido dentro da estrutura química de minerais como a ilmenite.

A resolução deste paradoxo deve ajudar os cientistas a descobrir a história de Mercúrio. "Se quisermos compreender como um planeta evoluiu," explica Robinson, "precisamos saber mais sobre os minerais na sua crosta e manto. Infelizmente, não vamos ser capazes de escavar Mercúrio durante muito tempo. Tudo o que podemos fazer é estudar as rochas vulcânicas em detalhe. Dão-nos um breve olhar ao manto do planeta."

"Agora," diz Robinson, "parece que Mercúrio se formou com uma deficiência de ferro. Mas saberemos mais sobre a sua composição, e sobre a sua história, uma vez que a MESSENGER entre em órbita em 2011. É aí que as rochas à superfície serão estudadas mais cuidadosamente, usando todos os instrumentos à nossa disposição."

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Notícias relacionadas:
Universidade Estatal do Arizona (comunicado de imprensa)
Artigos da revista Science (requer subscrição)
SPACE.com
New Scientist
PHYSORG.com
Universe Today
Sky & Telescope
Spaceflight Now
National Geographic
AFP
Reuters
Science Daily - 1
Science Daily - 2
Science Daily - 3
MSNBC

Mercúrio:
Núcleo de Astronomia do CCVAlg
Wikipedia

Sonda MESSENGER:
NASA
JHUAPL
Wikipedia
Vídeo da aproximação da sonda MESSENGER até Mercúrio (formato Quicktime)