Estrutura Interna

Estrutura interna de Mercúrio. Devido à sua elevada densidade, acredita-se que o planeta possui um enorme núcleo de ferro que pode ir até 75% do raio. Em resultado, a espessura do manto de silicatos não deve ultrapassar os 600 km. Não se conhece a verdadeira razão para tal, mas pensa-se que o planeta deverá ter perdido as camadas mais exteriores por um processo qualquer. Crédito: Calvin J. Hamilton.
A estrutura interna de Mercúrio é única no Sistema Solar. A sua densidade média é cerca de 5,44 g/cm3, só ligeiramente inferior à da Terra (5,52 g/cm3) e mesmo superior à de Vénus (5,25 g/cm3). Atendendo a que a Terra é um planeta cuja estrutura interna está sujeita a maiores forças de pressão devido à sua maior massa, a sua densidade "descomprimida" é de apenas 4,4 g/cm3, enquanto o equivalente para Mercúrio é 5,3 g/cm3. Assim, podemos concluir que Mercúrio é claramente constituído por materiais mais pesados (especialmente ferro) que os demais planetas, o que põe importantes constrangimentos sobre a sua origem. Se o ferro estiver concentrado no núcleo do planeta, então este deverá perfazer cerca de 75% do raio e 42% do volume total. Em resultado, o manto de silicatos não pode ter mais de 600 km de espessura. A título de comparação, o núcleo da Terra é apenas cerca de metade do seu raio e 15% do seu volume.

A origem de um núcleo de ferro tão grande é ainda hoje desconhecida, existindo no entanto três hipóteses justificativas. Numa, o enriquecimento em ferro seria devido a efeitos dinâmicos durante o processo de acreção. Como Mercúrio se encontra muito perto do Sol, só os materiais mais pesados teriam podido condensar para formar o planeta. Outra alternativa defende que durante os primórdios do Sistema Solar, o vento solar era tão intenso que arrastou consigo a maior parte dos silicatos que cobriam as camadas mais exteriores do planeta. Finalmente, uma terceira hipótese mais catastrófica sugere que uma colisão com um corpo de tamanho idêntico poderia ter arrancado uma grande parte do manto de silicatos, deixando o núcleo quase intacto. É possível determinar qual destas hipóteses está correcta, fazendo um levantamento das espécies químicas que formam a superfície. Tanto a sonda Bepi-Colombo (ESA/Japão) como a Messenger (NASA) estarão apetrechadas com equipamento capaz de o fazer.


Atmosfera

Mercúrio possui uma atmosfera extremamente ténue, sendo que a pressão à superfície é vários milhares de milhões de vezes inferior à da Terra. Para os constituintes conhecidos, a densidade de átomos à superfície não ultrapassa 105 átomos por cm3. A sua atmosfera é por assim dizer uma exosfera, onde os átomos raramente colidem sendo a sua principal interacção com a superfície. Entre os constituintes, o espectrómetro ultravioleta da Mariner 10 detectou hidrogénio, hélio, oxigénio e ainda algum árgon. O hidrogénio e o hélio são provenientes em grande parte do vento solar. Quanto ao oxigénio, supõem-se que resulta da interacção de partículas de alta energia com moléculas de água existentes na superfície. Em meados dos anos 80, observações feitas com telescópios a partir da Terra detectaram ainda a presença de sódio e de potássio na exosfera. Ambos apresentam concentrações variáveis em escalas de tempo que podem ir de várias horas até alguns anos, variando igualmente de um factor de cinco do dia para a noite. Embora se acredite que tanto o sódio como o potássio tenham origem na superfície, o mecanismo que lhes dá origem é de todo desconhecido. A temperatura média do gás que compõe a exosfera é de cerca de 250°C.


Campo Magnético

O campo magnético de Mercúrio. Tal como a Terra, Mercúrio possui um campo significativo embora mais fraco. Na proximidade do planeta o vento solar segue as linhas de campo e a maior parte das suas partículas não chegam a atingir a superfície.
Tal como a Terra, Mercúrio possui um campo magnético significativo. Aliás, dos planetas rochosos, só para estes dois se pode falar de um verdadeiro campo magnético. A Mariner 10 descobriu um campo magnético dipolar próprio, mas este está ainda mal conhecido, uma vez que a sonda apenas efectuou duas passagens através dele. A magnitude do momento dipolar é cerca de 330 nT, ou seja, cerca de mil vezes menor que o da Terra. Embora relativamente fraco, este campo é suficiente para controlar o vento solar, dando origem a uma magnetopausa e a uma magnetosfera. A magnetosfera é cerca de 7,5 vezes mais pequena que a da Terra. Mercúrio ocupa uma fracção mais elevada do volume da sua magnetosfera e por isso, em dias de maior actividade solar, o vento solar consegue atingir a superfície.

A origem do campo magnético em planetas rochosos não está ainda bem compreendida. Pensa-se que resulta de correntes eléctricas que percorrem um núcleo líquido exterior que deverá envolver o núcleo sólido interior. Assim, o campo dipolar de Mercúrio deixa crer que este planeta possui um núcleo líquido exterior tal como a Terra, mas cujas dimensões se ignoram. Os modelos efectuados sobre a história térmica do planeta indicam que o núcleo de Mercúrio já devia ter solidificado há muito tempo, excepto se existe algum processo que permite mantê-lo a altas temperaturas. Isto é possível se o núcleo não for totalmente de ferro, mas contiver impurezas de outros elementos químicos. O enxofre é um dos candidatos preferenciais: uma percentagem entre 0,2 e 7% de enxofre parece ser suficiente para manter um núcleo externo no estado líquido.