Un estudio comparativo muestra que el tamaño del impacto y la evolución térmica del planeta controlaron el relleno volcánico de sus principales cuencas
Cuando se observan las grandes cuencas de impacto en la superficie de Mercurio, resulta tentador pensar que cada una cuenta una historia distinta. Sus tamaños varían, su aspecto no es idéntico y las llanuras volcánicas que las rellenan muestran diferencias claras en brillo y color. Sin embargo, un nuevo análisis de los datos de la misión MESSENGER sugiere que, por debajo de esas diferencias, todas siguen un mismo guion.
El estudio, publicado en Journal of Geophysical Research: Planets, compara cinco de las mayores cuencas de impacto del planeta, Caloris, Rembrandt, Beethoven, Tolstoj y Rachmaninoff. Juntas cubren un amplio abanico de tamaños y edades y permiten observar cómo responde el interior de Mercurio cuando un impacto excava la corteza con distinta energía. En lugar de analizar cada cuenca por separado, los autores las ponen en contexto y buscan patrones comunes.
Tras formarse, estas cuencas no quedaron como simples cicatrices. Muy pronto se convirtieron en zonas preferentes para el ascenso de magma. Grandes volúmenes de lava inundaron sus interiores y dieron lugar a extensas llanuras que hoy dominan buena parte de la superficie mercuriana. Lo que no estaba claro hasta ahora era si las diferencias espectrales entre esas llanuras indicaban magmas distintos, procedentes de fuentes diferentes, o si simplemente reflejaban etapas sucesivas de un mismo proceso volcánico.
Para aclararlo, los autores recurrieron a los datos espectrales del instrumento MASCS-VIRS a bordo de MESSENGER. Este instrumento mide cómo refleja la luz la superficie de Mercurio en el visible y el infrarrojo cercano, lo que permite distinguir entre distintos tipos de lavas. Al aplicar una misma clasificación espectral a todas las cuencas, se evita el problema habitual de comparar estudios regionales que utilizan criterios distintos.
Uno de los puntos clave del trabajo es la revisión de una unidad espectral conocida como Young High-reflectance Red Plains, abreviada como YHRP. Con este nombre se agrupan llanuras volcánicas relativamente jóvenes que destacan por ser más brillantes que las lavas circundantes y por mostrar una pendiente espectral más pronunciada. Dicho de forma simple, son lavas que reflejan más luz y cuyo comportamiento espectral sugiere una evolución distinta respecto a las fases volcánicas anteriores.
Hasta ahora, estas llanuras se habían identificado de forma clara solo en el interior de la cuenca Rembrandt y se consideraban un rasgo local. El nuevo estudio cambia esa visión. Las YHRP también aparecen en otras grandes cuencas, como Caloris y Beethoven, lo que indica que no son una rareza puntual, sino una fase que se repite cuando se dan las condiciones adecuadas.
Al comparar las cinco cuencas, emerge una secuencia que se repite con notable consistencia. En la base aparecen materiales muy oscuros, asociados tanto a restos de la corteza primitiva rica en carbono como a fundidos de impacto generados durante la formación de la cuenca. Sobre ellos se emplaza un primer episodio de vulcanismo efusivo, que da lugar a llanuras relativamente oscuras y poco reflectantes.
Más tarde, un segundo pulso volcánico produce lavas más brillantes, clasificadas como High-reflectance Red Plains, que cubren amplias zonas del interior de las cuencas mayores. En algunos casos, el proceso continúa con un tercer episodio aún más tardío, representado por las YHRP, que se superponen a todas las unidades anteriores y marcan la fase más evolucionada del relleno volcánico.
Esta secuencia se reconoce con claridad en Rembrandt, Caloris y Beethoven. En cambio, en Tolstoj y Rachmaninoff el proceso parece detenerse antes de la formación de YHRP. La clave es que esta diferencia no guarda relación con la latitud, la altitud actual ni la composición media de la corteza. Los datos apuntan a dos factores mucho más decisivos.
El primero es el tamaño de la cuenca de impacto. Los impactos mayores excavaron a más profundidad y generaron perturbaciones térmicas más intensas en el manto subyacente. Estas condiciones favorecieron tanto la generación de magmas más evolucionados como la apertura de sistemas de fracturas capaces de facilitar su ascenso hasta la superficie.
El segundo factor es el momento en que se produjo el vulcanismo. Las cuencas que albergan YHRP muestran actividad volcánica concentrada en etapas relativamente tempranas de la historia de Mercurio, cuando el interior del planeta aún conservaba suficiente calor. En cuencas con vulcanismo más tardío, como Rachmaninoff, el enfriamiento progresivo del planeta pudo limitar la formación o la llegada a la superficie de estos magmas más evolucionados.
Todo esto tiene implicaciones directas para entender el interior de Mercurio. A primera vista, la diversidad espectral de las llanuras volcánicas podría interpretarse como el reflejo de un manto químicamente muy heterogéneo. Sin embargo, el estudio muestra que no hace falta recurrir a esa explicación. Procesos como la fusión parcial a distintas profundidades y la cristalización fraccionada durante el ascenso del magma pueden generar lavas con propiedades espectrales distintas a partir de una fuente similar.
En este marco, las YHRP no serían el producto de una región del manto diferente, sino el resultado lógico de una evolución progresiva del mismo sistema magmático bajo condiciones térmicas cambiantes. Aunque no se descarta por completo la existencia de heterogeneidades en el manto, los datos disponibles no obligan a invocarlas.
El trabajo cobra un interés adicional en el contexto de la misión BepiColombo, que alcanzará la órbita de Mercurio a finales de 2026. Sus instrumentos ofrecerán una resolución espacial y espectral muy superior a la de MESSENGER y permitirán examinar con más detalle la distribución y la naturaleza de estas llanuras volcánicas. Las grandes cuencas analizadas en este estudio se perfilan así como escenarios clave para investigar las últimas fases del vulcanismo mercuriano.
En conjunto, el estudio muestra que las grandes cuencas de impacto de Mercurio no solo alteraron su superficie, sino que condicionaron de forma directa cómo, cuándo y qué tipo de lavas llegaron a ella. En esas llanuras volcánicas queda registrado, capa a capa, el enfriamiento progresivo del interior del planeta y la historia térmica de uno de los mundos más extremos del Sistema Solar.
Referencias y más información
- Caminiti, E., Besse, S., Doressoundiram, A. y Wright, J. Spectral study of five major impact basins and their volcanic infills on Mercury: A window into the mantle’s properties. Journal of Geophysical Research: Planets, 2025.
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