Las slope lineae de Mercurio y su relación con la pérdida de volátiles

Un análisis sistemático de imágenes sugiere pérdida reciente de volátiles en la superficie del planeta

Mercurio ha sido descrito durante décadas como un planeta geológicamente agotado, con una superficie dominada por procesos antiguos y sin apenas actividad en la actualidad. Sin embargo, un nuevo estudio publicado en Nature aporta evidencias que obligarían a revisar esta visión. Un análisis sistemático de las «slope lineae», unas estructuras brillantes y alargadas observadas en pendientes del planeta, sugiere que Mercurio podría seguir perdiendo volátiles en la actualidad, aunque a escalas espaciales y temporales difíciles de detectar con los datos disponibles.

Las slope lineae son rasgos estrechos, de cientos de metros a varios kilómetros de longitud, que se desarrollan ladera abajo y que destacan por su alto albedo y su aparente juventud geológica. Fueron identificadas por primera vez en imágenes de alta resolución obtenidas por la misión norteamericana Messenger entre 2011 y 2015, pero hasta ahora no existía un inventario global ni un análisis cuantitativo de su distribución, morfología y contexto geológico.

Aunque el aspecto de las slope lineae de Mercurio recuerda al de las recurring slope lineae descritas en Marte, los datos disponibles apuntan a mecanismos de formación distintos, dominados en Mercurio por la pérdida de volátiles sólidos en un entorno prácticamente sin atmósfera.

Inventario global de las slope lineae en Mercurio

El nuevo trabajo, liderado por Valentin Bickel desde la Universidad de Berna y desarrollado en colaboración con el Observatorio Astronómico de Padua, aborda esta laguna mediante técnicas de machine learning. A partir del análisis automático de más de 100.000 imágenes de la cámara MDIS de MESSENGER, el equipo ha identificado inicialmente 925 detecciones, que tras un proceso de depuración se reducen a 402 slope lineae únicas distribuidas por todo el planeta, entre latitudes de 84° N y 40° S.

La mayor parte de estas estructuras se concentra en el hemisferio norte, con acumulaciones destacadas en regiones como Budh Planitia, Sobkou Planitia y el cráter Degas, que presenta la mayor densidad conocida. La distribución no es homogénea y está condicionada, en parte, por la cobertura y resolución de las imágenes disponibles, lo que sugiere que el número real de lineae podría ser bastante mayor.

Las slope lineae se localizan preferentemente en pendientes pronunciadas, a menudo superiores a las del terreno circundante, y en cotas ligeramente más bajas que la media global, aunque más elevadas que las de los hollows, unas depresiones brillantes y sin borde bien definido que también se asocian a la pérdida de volátiles en la superficie de Mercurio. El análisis espectral muestra que lineae y hollows comparten una pendiente espectral azulada, claramente distinta del terreno de fondo, lo que apunta a una composición o un estado superficial similar.

Slope lineae brillantes en las paredes internas de cráteres de Mercurio, asociadas a hollows y a pendientes orientadas hacia el ecuador, observadas por la cámara MDIS de la misión MESSENGER.
Ejemplos de slope lineae y sus regiones fuente asociadas a hollows y estructuras similares en cráteres como Degas y Martins. Imagen compuesta a partir de datos de la cámara MDIS de la misión MESSENGER. Créditos: NASA/JHUAPL/Carnegie Institution of Washington.

Relación con cráteres jóvenes, pendientes ecuatoriales y terrenos volcánicos

Uno de los resultados más consistentes del estudio es la fuerte asociación entre las slope lineae y cráteres de impacto relativamente jóvenes. Aunque los catálogos globales incluyen solo cráteres mayores de 20 km, una inspección manual indica que cerca del 90 % de las lineae se encuentran en cráteres, muchos de ellos de menor tamaño. La mayoría de estos cráteres tienen diámetros en torno a 10 km, próximos al límite entre cráteres simples y complejos, y presentan paredes internas bien definidas.

Las regiones fuente de las lineae se sitúan casi siempre en la parte superior de la pendiente, a menudo en el borde interno del cráter. En torno al 87 % de los casos, el origen coincide con hollows o con pequeñas estructuras brillantes similares, demasiado pequeñas para haber sido catalogadas en estudios previos. Estas observaciones refuerzan la idea de un vínculo directo entre ambos tipos de rasgos.

Además, las slope lineae aparecen con preferencia en pendientes orientadas hacia el ecuador, es decir, en laderas que reciben una mayor insolación media a lo largo del año. Este patrón es estadísticamente significativo y se mantiene incluso al corregir posibles errores derivados de la baja resolución de los modelos topográficos globales. En conjunto, estos datos sugieren que la radiación solar y el entorno térmico desempeñan un papel relevante en la activación de estos procesos.

Desde el punto de vista geológico, cerca del 60 % de las lineae se localiza en llanuras lisas de origen volcánico, una proporción mayor que la observada para los hollows. Esto apunta a la existencia de una capa volcánica superficial que podría actuar como sello sobre materiales más ricos en volátiles, creando las condiciones necesarias para su preservación y posterior liberación.

Un modelo conceptual para la pérdida reciente de volátiles

A partir de todos estos resultados, los autores proponen un modelo conceptual para explicar la formación de las slope lineae. En este escenario, impactos relativamente recientes perforan una capa volcánica superficial y alcanzan un sustrato enriquecido en volátiles, generando una red de fracturas que facilita la migración de calor y materiales hacia la superficie. En zonas llanas, este proceso daría lugar a hollows, mientras que en las pendientes más empinadas, especialmente las orientadas hacia el ecuador, la desvolatilización inducida por la insolación provocaría desplazamientos superficiales de bajo volumen que generan las lineae.

Esquema conceptual de la formación de slope lineae en Mercurio mediante impactos, fracturación del subsuelo y desvolatilización inducida por calor e insolación.
Esquema conceptual de la formación de slope lineae en Mercurio mediante impactos, fracturación del subsuelo y desvolatilización inducida por calor e insolación. Créditos: Bickel et al.

Los modelos térmicos indican que las temperaturas superficiales y a un metro de profundidad en las zonas con lineae son suficientes para permitir la sublimación de sustancias como el azufre elemental, considerado el candidato más plausible entre los volátiles implicados. Las tasas estimadas de crecimiento vertical asociadas a la pérdida de azufre podrían explicar por qué no se han detectado cambios geomorfológicos evidentes entre las imágenes de MESSENGER separadas por unos cuatro años.

Perspectivas con BepiColombo

Aunque el estudio no detecta actividad observable a escala métrica en el intervalo cubierto por MESSENGER, los autores subrayan que esto es coherente con procesos lentos o de pequeña escala, por debajo de la resolución disponible. La misión BepiColombo, de la ESA y JAXA, que iniciará su fase científica en órbita alrededor de Mercurio a finales de 2026, ofrecerá una gran oportunidad para poner a prueba estas hipótesis.

Con una mayor resolución espacial, una cobertura más homogénea y una línea temporal de más de 15 años respecto a MESSENGER, los instrumentos de BepiColombo permitirán buscar cambios sutiles en regiones con slope lineae y evaluar si estas estructuras siguen formándose en la actualidad. Si se confirma su relación con la pérdida de volátiles, las slope lineae podrían convertirse en un indicador geomorfológico directo del presupuesto actual de volátiles de Mercurio, aspecto muy importante para comprender la evolución del planeta más cercano al Sol.

Referencias y más información

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BepiColombo realiza su sexto y último sobrevuelo en Mercurio antes de entrar en órbita

El 9 de enero de 2025, la misión BepiColombo, desarrollada por la Agencia Espacial Europea (ESA) y la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA), realizó con éxito su sexto y último sobrevuelo de Mercurio. Este hito clave en la misión ha permitido reducir la velocidad de la sonda y ajustar su trayectoria, preparando el camino para su inserción orbital prevista para noviembre de 2026.

El paso cercano a tan solo 198 km de la superficie de Mercurio ofreció una oportunidad única para recopilar datos científicos. Durante este sobrevuelo, la mayoría de los instrumentos de los dos orbitadores de la misión, el Mercury Planetary Orbiter (MPO) de la ESA y el Mercury Magnetospheric Orbiter (MMO o Mio) de la JAXA, estuvieron en funcionamiento, recogiendo información clave sobre la composición de la superficie, la magnetosfera y el entorno del planeta.

Superficie de Mercurio captada por la misión BepiColombo en su sexto sobrevuelo en enero de 2025
Imagen de la superficie de Mercurio captada por la misión Bepi-Colombo en su sexto sobrevuelo. Créditos: ESA/JAXA

De los 11 instrumentos científicos del MPO, ocho fueron activados durante el sobrevuelo. Por su parte, cuatro de los cinco instrumentos del MMO también estuvieron en operación, lo que permitió recopilar datos del entorno magnético de Mercurio y su interacción con el viento solar. Además, dos de las cámaras del Mercury Transfer Module (MTM) estuvieron capturando imágenes del planeta, que en los próximos días serán procesadas y publicadas.

Un ajuste necesario tras problemas técnicos

Desde su lanzamiento en octubre de 2018, BepiColombo ha llevado a cabo una serie de maniobras gravitatorias para llegar a Mercurio. El viaje ha incluido una asistencia gravitacional de la Tierra, dos de Venus y seis del propio Mercurio. Estas maniobras han permitido que la sonda reduzca su velocidad gradualmente, evitando ser atrapada por la intensa atracción gravitatoria del Sol.

Mercurio captado por la misión Bepi-Colombo en su sexto sobrevuelo
Otra imagen de Mercurio captada por la misión Bepi-Colombo en su sexto sobrevuelo. Créditos: ESA/JAXA

Los planes originales de la misión contemplaban que BepiColombo alcanzara la órbita de Mercurio en diciembre de 2025. Sin embargo, en mayo de 2024 la ESA detectó que los motores del módulo de transferencia (MTM) no estaban entregando toda la potencia prevista, lo que afectó la trayectoria inicial. Después de meses de análisis, en septiembre de 2024 la ESA anunció que se había diseñado una nueva ruta que permitiría a la sonda alcanzar la órbita en noviembre de 2026, ajustando las maniobras en los tres sobrevuelos finales de Mercurio.

Cuando finalmente entre en órbita, BepiColombo desplegará sus dos orbitadores independientes para llevar a cabo su misión principal:

  • El Mercury Planetary Orbiter (MPO), construido por la ESA, investigará la composición, morfología y topografía de la superficie, además de estudiar el interior del planeta.
  • El Mercury Magnetospheric Orbiter (MMO o Mio), construido por la JAXA, analizará la magnetosfera de Mercurio y su interacción con el viento solar.

Ambos módulos trabajarán en conjunto para ofrecer una visión completa de este enigmático planeta, arrojando luz sobre su formación, evolución y dinámica.

Mercurio captado por la misión Bepi-Colombo en su sexto sobrevuelo
Otra captura del planeta Mercurio captada por la misión Bepi-Colombo en su sexto sobrevuelo. Créditos: ESA/JAXA

Los secretos que BepiColombo busca desvelar

Mercurio, el planeta más cercano al Sol, es un lugar lleno de misterios. Con un núcleo de hierro desproporcionadamente grande, un campo magnético sorprendentemente activo y una superficie cubierta de cráteres y llanuras volcánicas, Mercurio plantea preguntas fundamentales sobre la formación de los planetas rocosos.

Entre los principales objetivos de BepiColombo destacan:

  • Determinar la estructura y composición interna de Mercurio, en particular su núcleo.
  • Investigar la historia geológica del planeta, incluida su actividad volcánica y tectónica.
  • Comprender su tenue exosfera y su interacción con el viento solar.
  • Analizar su campo magnético, el cual es único entre los planetas rocosos del sistema solar, excepto la Tierra.


Fuentes y más información:

Más información en NoSoloSputnik!:

Segundo sobrevuelo de BepiColombo sobre Mercurio

El pasado jueves 23 de junio, la misión conjunta entre las agencias espaciales europea y japonesa (ESA y JAXA) BepiColombo ha realizado el segundo de los seis sobrevuelos previstos antes de entrar en órbita del planeta Mercurio. Pese a lo que se suele suponer, entrar en órbita sobre Mercurio requiere de enorme energía debido al pozo gravitatorio del Sol. Es por ello que la sonda necesita de múltiples sobrevuelos para afinar la trayectoria y junto con el sistema de propulsión eléctrica solar de la nave poder llegar a la velocidad adecuada para entrar en órbita de Mercurio con el mínimo consumo de combustible.

Durante el sobrevuelo se han probado algunos instrumentos de la nave y realizado algunas imágenes del planeta con la cámara de vigilancia o MCAM. La misión consta de dos orbitadores, el MPO europeo y el Mio japonés, que actualmente están anclados al módulo de transferencia o MTM hasta llegar a órbita.

Con la llegada a órbita prevista en diciembre de 2025 y comienzo de las operaciones científicas unos meses más tarde ya en 2026, aún quedan cuatro sobrevuelos más antes de la citada fecha. Para el tercer sobrevuelo de la BepiColombo sobre Mercurio tendremos que esperar un año, hasta el 20 de junio de 2023. Anteriormente el planeta Mercurio ha sido visitado únicamente por dos misiones norteamericanas. La Mariner 10 realizó tres sobrevuelos en 1974 y 1975. Posteriormente la NASA envió la sonda Messenger, que realizó tres sobrevuelos en 2008 y 2009 y orbitó el planeta de 2011 a 2015.

Esquema de la trayectoria de la sonda en el segundo sobrevuelo de Mercurio y listado de instrumentos activos durante el mismo. Créditos: ESA/JAXA

Explora el planeta Mercurio


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La misión BepiColombo realiza el primero de sus seis sobrevuelos antes de orbitar Mercurio

La misión BepiColombo de la ESA y JAXA ha realizado el primer sobrevuelo del planeta Mercurio a una distancia de aproximadamente 200 km recogiendo datos científicos y fotografías que enviará a la Tierra.

El sobrevuelo, llevado a cabo el pasado viernes 1 de octubre se realizó por el lado nocturno del planeta por lo que las mejores imágenes que se recibirán serán las obtenidas durante el acercamiento desde unos 1000 km de distancia por las cámaras de monitorización de la misión.

BepiColombo es la primera misión europea y japonesa a Mercurio, el planeta terrestre más pequeño y menos explorado de nuestro Sistema Solar y más próximo a nuestra estrella. Se trata de una misión conjunta de la ESA y la Agencia Japonesa de Exploración Aeroespacial (JAXA), formada por dos orbitadores científicos: el Orbitador Planetario a Mercurio (MPO), de la ESA, y el Orbitador Magnetosférico de Mercurio (MIO), de la JAXA. Fue lanzada en octubre de 2018 por un lanzador Ariane 5ECA.

La misión deberá realizar otros cinco sobrevuelos más para poner la nave espacial en órbita de Mercurio para iniciar su misión científica. Prevista la inserción orbital para diciembre de 2025, los orbitadores europeo y japonés se separarán del módulo de transferencia donde van acoplados durante su etapa de crucero alrededor del sol, para comenzar su misión científica primaria de un año.

Los instrumentos de los orbitadores examinarán el hielo dentro de los cráteres en permanente oscuridad cerca de los polos del planeta, arrojarán nuevos datos de su campo magnético y la naturaleza de las “cavidades” o «hollows» en la superficie del planeta, entre otros objetivos.

Anteriormente el planeta Mercurio ha sido visitado únicamente por dos misiones norteamericanas. La Mariner 10 realizó tres sobrevuelos en 1974 y 1975. Posteriormente la NASA envió la sonda Messenger, que realizó tres sobrevuelos en 2008 y 2009 y orbitó el planeta de 2011 a 2015.

Puedes seguir en directo la publicación de las imágenes obtenidas en este sobrevuelo en la cuenta oficial de la misión de twitter o conocer más sobre este misterioso mundo en nuestra sección dedicada a Mercurio.

Continúa leyendo La misión BepiColombo realiza el primero de sus seis sobrevuelos antes de orbitar Mercurio

La nave BepiColombo sobrevuela la Tierra

La nave BepiColombo, misión conjunta de la Agencia Espacial Europea (ESA) junto con la Agencia Espacial Japonesa (JAXA) ha sobrevolado la Tierra en su ruta hacia Mercurio.

Impresión artística de la sonda BepiColombo sobrevolando la Tierra. Créditos: ESA/JAXA

La nave, compuesta de dos orbitadores, sobrevoló nuestro planeta el pasado domingo a tan solo 12.700 kilómetros para realizar una maniobra de asistencia gravitatoria con el objeto de frenar la nave y ajustar su trayectoria en el sistema solar interior.

Lanzado por un cohete Ariane en octubre de 2018, la nave realizará un total de 18 órbitas alrededor del Sol antes de entrar en órbita de Mercurio. Un viaje de 9.000 millones de kilómetros en el que deberá de realizar dos nuevas asistencias del planeta Venus antes de realizar el primero de los seis sobrevuelos necesarios antes de entrar en órbita del planeta.

El primer sobrevuelo de Venus será el 16 de octubre de 2020. La sonda pasará tan solo a 11.000 km de distancia y encenderá sus instrumentos para realizar ciencia.