El 1 de Diciembre de 2024, BepiColombo sobrevoló Mercurio por quinta vez. Durante este sobrevuelo, BepiColombo se convirtió en la primera nave espacial en observar Mercurio en luz infrarroja media. Las nuevas imágenes revelan variaciones en la temperatura y la composición a lo largo de la superficie llena de cráteres del planeta.

Mercurio es, con diferencia, el planeta rocoso menos explorado del Sistema Solar. BepiColombo es la tercera misión que visita el planeta, y en 2026 será la segunda misión que entre en órbita alrededor de Mercurio. Solo la precedieron la Mariner 10 de la NASA, que sobrevoló tres veces entre 1974 y 1975, y la Messenger de la NASA, que orbitó el planeta entre 2011 y 2015.

BepiColombo está en un viaje de ocho años hacia Mercurio. En el camino, depende de la gravedad de la Tierra, Venus y Mercurio para dirigir su curso y frenarlo. El 1 de diciembre de 2024 a las 14:23 GMT, BepiColombo pasó a 37.626 km sobre la superficie de Mercurio.

La misión utilizó este sobrevuelo para recopilar más datos sobre el misterioso planeta y sus alrededores. Además de tomar algunas fotografías "normales" del planeta y medir partículas y campos electromagnéticos en el espacio que lo rodea, este sobrevuelo fue la primera vez que una nave espacial tomó imágenes de Mercurio en longitudes de onda de luz del infrarrojo medio.

El instrumento que hace que este sobrevuelo sea único es el Radiómetro de Mercurio y Espectrómetro Térmico Infrarrojo, dirigido por Alemania, o MERTIS para abreviar.

"Con MERTIS, estamos abriendo nuevos caminos y podremos comprender mucho mejor la composición, la mineralogía y las temperaturas de Mercurio", señala Harald Hiesinger, el investigador principal del instrumento de la Universidad de Münster, Alemania.

Jörn Helbert, quien ayudó a desarrollar y supervisar el instrumento como coinvestigador principal en el Centro Aeroespacial Alemán (DLR) en Berlín, está encantado: "Después de aproximadamente dos décadas de desarrollo, mediciones de laboratorio de rocas calientes similares a las de Mercurio e innumerables pruebas de toda la secuencia de eventos durante la duración de la misión, los primeros datos MERTIS de Mercurio ahora están disponibles. ¡Es simplemente fantástico!"

Nuevos Ojos Sobre la Misteriosa Superficie de Mercurio

La primera imagen de Mercurio de MERTIS revela qué partes de la superficie brillan más que otras en la luz infrarroja media, con una resolución terrestre de alrededor de 26-30 km. Cubre una parte de la cuenca Caloris y partes de una gran llanura volcánica en el hemisferio norte.

El brillo de la superficie depende de la temperatura, la rugosidad de la superficie y los minerales de los que está hecha la superficie llena de cráteres. El espectrómetro de imágenes es sensible a la luz infrarroja media con longitudes de onda de 7 a 14 micrómetros, un rango conocido por ser particularmente adecuado para distinguir minerales formadores de rocas.

La imagen resalta el cráter de impacto Bashō, una característica vista ya por Mariner 10 y observada en detalle por Messenger. Las imágenes en luz visible muestran que el cráter de impacto Bashō contiene material muy oscuro y muy brillante. Las observaciones del sobrevuelo de MERTIS revelan que el cráter también destaca en luz infrarroja.
 

“El momento en que observamos por primera vez  los datos del sobrevuelo de MERTIS y pudimos distinguir inmediatamente los cráteres de impacto fue impresionante. Hay mucho por descubrir en este conjunto de datos: nos esperan características de la superficie que nunca antes se habían observado de esta manera. Nunca hemos estado tan cerca de comprender la mineralogía global de la superficie de Mercurio con MERTIS listo para la fase orbital de BepiColombo”, dice Solmaz Adeli del Instituto de Investigación Planetaria del DLR en Berlín, quien fue fundamental en la planificación del sobrevuelo actual como líder del proyecto.

De qué está hecha la superficie del pequeño planeta es uno de los muchos misterios de Mercurio. MERTIS y otros instrumentos en el Mercury Planetary Orbiter de BepiColombo proporcionarán una mayor precisión y resolución de la composición elemental en comparación con los datos de Messenger.

Messenger reveló que la superficie tiene relativamente poco hierro, a pesar de que el núcleo de hierro y níquel del planeta es inusualmente grande. La misión también reveló que, aunque Mercurio orbita cerca del Sol, algunos elementos químicos que se evaporan fácilmente están presentes en concentraciones inusualmente altas.

Un misterio relacionado es por qué el planeta se ve tan oscuro. A primera vista, la superficie polvorienta y llena de cráteres de Mercurio puede parecer similar a la de la Luna, pero su superficie refleja sólo alrededor de dos tercios de la luz que refleja la Luna.

¿Cuánto Brillas?

Para poder interpretar las mediciones de MERTIS, es necesario saber exactamente cómo brillan los diferentes minerales en la luz infrarroja media y cómo esto varía con la temperatura. La parte iluminada de Mercurio puede alcanzar temperaturas muy altas: el radiómetro MERTIS midió temperaturas de hasta 420 °C durante el sobrevuelo.

Para preparar la llegada de BepiColombo a Mercurio en 2026, el equipo de MERTIS ha estado probando muchos materiales y mezclas minerales diferentes en el laboratorio, calentándolos a diferentes temperaturas y midiendo cómo brillan en longitudes de onda del infrarrojo medio.

"Dado que la superficie de Mercurio es sorprendentemente pobre en hierro, hemos estado probando minerales naturales y sintéticos que carecen de hierro", explica Solmaz. "Los materiales probados incluyen minerales formadores de rocas para simular de qué podría estar hecha la superficie de Mercurio".

MERTIS se construyó en el DLR con la participación de la industria alemana. El equipo de MERTIS está formado por numerosos científicos de varios países europeos y de los EE.UU., que están estudiando conjuntamente los datos del sobrevuelo. “Es realmente un placer trabajar junto a un equipo fantástico en la evaluación de los datos. Y lo mejor está por llegar: cuando entremos en órbita alrededor de Mercurio en 2026, MERTIS podrá aprovechar todo su potencial", afirma Harald.

Tras la inserción en órbita, MERTIS proporcionará un mapa global de la distribución de minerales en la superficie de Mercurio con una resolución de hasta 500 m.

Un Adelanto Inteligente

El hecho de que MERTIS pudiera realizar observaciones ya en esta fase temprana de la misión solo fue posible gracias a una reprogramación inteligente del software del instrumento. MERTIS fue diseñado para observar Mercurio a través de su llamado "puerto planetario" y calibrar estos datos mirando al espacio frío con su "puerto espacial".

Pero hasta que BepiColombo llegue a Mercurio en 2026, las partes de la nave espacial están "apiladas" juntas y el puerto planetario de MERTIS está bloqueado. Gracias a la reprogramación, su puerto espacial ahora podría usarse para generar datos sobre Mercurio durante este sobrevuelo. Esto ya ha demostrado ser exitoso durante los sobrevuelos de la Luna y Venus, lo que permitió al equipo probar el instrumento y calibrar los datos que produce.

“Estos fascinantes y valiosos resultados del instrumento MERTIS son solo un indicio de los grandes resultados que esperamos de toda la carga útil científica BepiColombo una vez que ambos orbitadores estén operando en órbita alrededor de Mercurio”, dice Geraint Jones, científico del proyecto BepiColombo en la ESA.

La misión BepiColombo, lanzada el 20 de octubre de 2018, es una misión conjunta entre la ESA y la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA), ejecutada bajo el liderazgo de la ESA. Es la primera misión europea a Mercurio.

La misión consta de dos orbitadores científicos: el Orbitador Planetario de Mercurio (MPO) de la ESA y el Orbitador Magnetosférico de Mercurio (Mio) de la JAXA. El Módulo de Transferencia de Mercurio (MTM) europeo transporta los orbitadores a Mercurio.

Tras su llegada a Mercurio a finales de 2026, las naves espaciales se separarán y los dos orbitadores maniobrarán hasta sus órbitas polares dedicadas alrededor del planeta. Las operaciones científicas comenzarán a principios de 2027 y ambos orbitadores recopilarán datos durante una misión nominal de un año, con una posible extensión de otro año.