Detectan litio en la exosfera de Mercurio por primera vez gracias a una innovadora técnica magnética

Por primera vez, un equipo internacional de científicos ha detectado la presencia de litio en la exosfera de Mercurio, utilizando un innovador método basado en el análisis de ondas electromagnéticas.

Una imagen de Mercurio tomada por la nave espacial MESSENGER. Crédito: NASA/JPL.

El hallazgo, publicado en la revista Nature Communications, reescribe parte de lo que se sabía sobre la composición del planeta más cercano al Sol y abre nuevas posibilidades para estudiar atmósferas planetarias extremadamente delgadas.

La exosfera de Mercurio es una capa muy tenue donde los átomos y moléculas están tan dispersos que rara vez interactúan entre sí. Desde la década de 1970, con misiones como Mariner 10 y más recientemente MESSENGER, los científicos han detectado elementos como hidrógeno, sodio, potasio y hierro. No obstante, la búsqueda de litio había sido infructuosa hasta ahora, a pesar de que los modelos de formación planetaria predecían su presencia.

El equipo liderado por Daniel Schmid, de la Academia de Ciencias de Austria, abordó el problema desde una nueva perspectiva: en lugar de buscar directamente átomos de litio, identificaron una firma electromagnética específica generada por las llamadas «ondas ciclotrónicas de iones capturados» (ICWs, por sus siglas en inglés), ondas que se forman cuando los átomos de litio recién ionizados son «capturados» por el viento solar.

«Durante nuestro análisis de los datos del campo magnético obtenidos por MESSENGER, identificamos firmas de ondas que sólo pueden explicarse por la presencia de litio ionizado», explicó Schmid al medio Phys.org. «Esto indica que la superficie de Mercurio ha sido enriquecida con elementos volátiles a través de impactos meteóricos continuos, que además facilitan su liberación al espacio».

Ilustración del mecanismo de generación de ondas ciclotrónicas de iones capturados en el entorno espacial de Mercurio. Crédito: D. Schmid et al., Nature Com., 2025.

El fenómeno se origina cuando los impactos de meteoros sobre la superficie del planeta liberan átomos de litio. Estos, al ascender hacia el espacio, son bombardeados por la intensa radiación ultravioleta del Sol, que los ioniza. Luego, el viento solar acelera estas partículas, generando ondas electromagnéticas a una frecuencia característica del litio.

Los investigadores analizaron cuatro años de datos de MESSENGER y detectaron 12 eventos independientes en los que aparecieron estas ondas. Cada evento duró apenas unos minutos, pero fue suficiente para identificar el litio.

Fuente violenta e impactante

Según los cálculos, los meteoroides responsables por causar los eventos tenían entre 13 y 21 centímetros de radio, y al impactar a velocidades de hasta 110 km/s, vaporizaban unas 150 veces su masa en material superficial de Mercurio. Este proceso libera litio y otros elementos volátiles a la exosfera.

El hallazgo cuestiona ideas previas sobre la formación de Mercurio. Se pensaba que su cercanía al Sol y una posible colisión masiva habían eliminado los compuestos volátiles en su superficie. Sin embargo, los datos de MESSENGER y ahora esta detección de litio sugieren lo contrario: el pequeño planeta ha estado recibiendo material volátil desde el espacio durante miles de millones de años, enriqueciendo progresivamente su superficie.

Además, el método utilizado podría aplicarse en otros cuerpos celestes con atmósferas delgadas, como la Luna, Marte o incluso asteroides. Ya hay indicios de procesos similares en la Luna, lo que refuerza la idea de que el bombardeo meteórico juega un papel clave en la química superficial y evolución de los mundos rocosos del sistema solar.

«Este trabajo no solo amplía nuestro conocimiento sobre Mercurio, sino que también ofrece una nueva herramienta para estudiar la evolución de planetas y lunas sin necesidad de sondas que aterricen directamente en su superficie», concluyó Schmid.

Fuente: Phys/Nature. Edición: MP.