Mercurio: ¿el último superviviente?

El planeta más cercano al Sol, Mercurio, posee una serie de particularidades que hacen que sea difícil deducir cuál fue su origen exacto. Un nuevo estudio sugiere que Mercurio podría haber sido el único superviviente de un grupo de planetas que «nacieron» demasiado cerca de nuestra estrella.

¿Formación anómala?

Como hemos comentado en otras ocasiones en esta sección, nuestro sistema solar se formó a partir de una nube interestelar de gas y polvo. La mayor parte de la masa de esta nube acabó concentrada en el Sol y el resto se arremolinó alrededor de nuestra estrella, dando lugar al disco de gas y polvo en el que crecieron los planetas.

El polvo de este disco estaba hecho de granos de roca y metal que, cuando chocaban, se aglutinaban y producían objetos cada vez más grandes. Si el diámetro de estas masas de roca y metal superaba los cientos de kilómetros, su propia gravedad hundía los elementos más densos hacia el centro del objeto. Este es el motivo por el que el interior de los planetas rocosos actuales (Mercurio, Venus, la Tierra y Marte) está dividido en un núcleo metálico denso compuesto principalmente por hierro y níquel y un manto rocoso más ligero.

Teniendo esto en cuenta, Mercurio es un planeta particular porque su núcleo metálico es desmesuradamente grande en proporción a su pequeño tamaño. La explicación más sencilla a primera vista sería que Mercurio simplemente absorbió más metal de su entorno que otros planetas durante su formación, pero esta idea no encaja con lo que sabemos hoy en día sobre los mecanismos de formación planetaria. De hecho, las propiedades de Mercurio indican que su pasado fue mucho más convulso.

Colisiones planetarias

Además del gran tamaño de su núcleo, Mercurio se caracteriza por contener una menor cantidad de elementos volátiles de los que cabría esperar. Los elementos volátiles son aquellos que se vaporizan con facilidad a altas temperaturas y, en este contexto, no abarcan sólo los que encontramos en forma de gas en la atmósfera terrestre (como el oxígeno o el nitrógeno), sino también algunos metales con puntos de ebullición relativamente bajos como el potasio, el cesio y el rubidio.

Estas características se pueden explicar si Mercurio tuvo un manto rocoso grueso en el pasado, de tal manera que su masa fue más o menos el doble que la actual. Durante los primeros millones de años de historia del sistema solar, otro cuerpo celeste habría colisionado con Mercurio y lanzado gran parte de su manto al espacio. Aunque una fracción del material rocoso eyectado habría caído de nuevo hacia el planeta, al estar tan cerca del Sol, el viento solar y la influencia de otros cuerpos celestes habrían alejado de Mercurio muchos de esos escombros, impidiendo que el planeta pudiera recuperar toda su masa original.

Esta hipótesis no sólo explica por qué Mercurio tiene un núcleo tan grande, sino también su falta de sustancias volátiles, ya que las altísimas temperaturas generadas durante el impacto habrían vaporizado todos esos elementos con puntos de ebullición bajos y habría permitido que escaparan al espacio en forma de gas.

El último superviviente

Un nuevo estudio ha llevado a cabo simulaciones por ordenador con el fin de emular cómo pudo ser el sistema solar durante sus primeros millones de años de existencia e investigar su posible evolución. Para conseguirlo, sus autores han modelado muchos sistemas solares con diferente número de protoplanetas y distintas masas para, a continuación, simular la evolución de sus órbitas durante millones de años. El objetivo era encontrar qué combinaciones acababan produciendo a un sistema solar más parecido al actual después de ese tiempo.

Lo resultados de este estudio sugieren que, en sus inicios, el sistema solar pudo contener entre 3 y 6 protoplanetas del tamaño de Marte a una distancia de entre 30 y 100 millones de kilómetros del Sol (la franja que hoy en día está ocupada por Mercurio y Venus). En muchos de los escenarios simulados, varios de estos cuerpos celestes primigenios acaban colisionando y dando lugar a planetas con características similares a las de Mercurio.

Aunque los propios autores del estudio señalan que sus simulaciones tienen limitaciones, se trata de un buen punto de partida para entender mejor el pasado de este pequeño planeta abrasado por el Sol. De todos modos, la idea no es nada descabellada. Al fin y al cabo, durante los últimos años se han descubierto muchos sistemas solares que poseen una gran cantidad de planetas rocosos cerca de sus estrellas. Un ejemplo sería HD 108236, una estrella similar al Sol en la que se han detectado 5 planetas rocosos… Y el que más alejado está de su estrella da vueltas alrededor de ella a la mitad de la distancia que Mercurio lo hace del Sol.

QUE NO TE LA CUELEN:

• Unas anomalías en la órbita de Mercurio llevaron a los astrónomos del siglo XIX a hipotetizar que existía otro planeta aún más cerca del Sol al que llamaron Vulcano. Sin embargo, la teoría de la relatividad de Einstein demostró que el comportamiento de Mercurio era el que cabía esperar y no se necesitaba ningún planeta adicional para explicar su órbita.

REFERENCIAS (MLA):

• Matthew S. Clement et al. “Dynamical Avenues for Mercury’s Origin. I. The Lone Survivor of a Primordial Generation of Short-period Protoplanets”. The Astronomical Journal, volumen 161, número 5 (2021)