El planeta Mercurio el planeta más cercano a nuestro Sol, es una especie de ejercicio de extremos. Sus días duran más que años y en cualquier momento, su lado que da al sol está muy caliente mientras que su lado oscuro está helado. También es uno de los planetas menos comprendidos de nuestro sistema solar. Si bien es un planeta terrestre (es decir, rocoso) como la Tierra, Venus y Marte, tiene una proporción de hierro a roca significativamente más alta que las demás.

Por décadas, La teoría más aceptada para esto fue que Mercurio experimentó un impacto masivo en el pasado que hizo que el planeta se desprendiera de gran parte de su manto rocoso. Sin embargo, según un nuevo estudio de un equipo de científicos del Centro de Astrofísica Teórica y Cosmología (CTAC) de la Universidad de Zúrich, La naturaleza misteriosa de Mercurio en realidad puede ser el resultado de múltiples colisiones con objetos gigantes.

Por el bien de su estudio, titulado "Formación de mercurio por impactos gigantes, "Alice Chau, líder del equipo, y sus colegas (todos miembros del Instituto de Ciencias Computacionales del CTAC) consideraron las diversas razones por las que Mercurio tiene la densidad y la proporción de hierro a roca que tiene. Al final, consideraron todos los escenarios posibles para determinar cuál era el más probable.

Para romperlo Mercurio sigue siendo un misterio para los astrónomos debido a que es mucho más metálico que sus vecinos. Al igual que la Tierra, Venus y Marte, Mercurio es un planeta terrestre, lo que significa que está compuesto por minerales y metales de silicato que se diferencian en un núcleo de hierro y un manto y corteza de silicato. Pero a diferencia de los otros planetas rocosos del sistema solar, el hierro constituye una cantidad desproporcionadamente grande del planeta.

El núcleo de Mercurio no solo tiene un mayor contenido de hierro que cualquier otro planeta importante del sistema solar, pero según su densidad y tamaño, Los geólogos estiman que el núcleo de Mercurio ocupa alrededor del 42 por ciento de su volumen, en comparación con el 17 por ciento de la Tierra. La razón de esto sigue siendo desconocida, pero se han propuesto muchas teorías a lo largo de los años. Como Chau le dijo a Universe Today por correo electrónico, estas teorías se pueden dividir en dos categorías:

O Mercurio adquirió su gran núcleo de hierro desde el principio, en la nebulosa / disco solar. Cerca del Sol, algunos mecanismos podrían haber sido más eficientes para separar metales y rocas (debido a su diferente temperatura de condensación, o propiedades conductoras, o su equilibrio entre la fuerza de arrastre y la gravedad), lo que llevaría más metales hacia adentro y rocas hacia afuera. Mercurio se formaría entonces en un lugar más rico en metales que en el resto del disco. ii) o formó un núcleo similar en proporción de masa a los otros planetas terrestres pero perdió parte de su manto en las últimas etapas de su formación, como en un impacto gigante o por evaporación (y el manto de vapor sería arrastrado por los vientos solares) ".

La segunda posibilidad, donde Mercurio perdió gran parte de su manto debido a la evaporación o un impacto masivo, sigue siendo el más aceptado entre la comunidad científica. Sobre la base de esto, Chau y sus colegas estudiaron los parámetros de colisión estándar (velocidad de impacto, relación de masa, parámetro de impacto) y consideró cuál sería la composición probable de un impactador, así como también cómo el enfriamiento de Mercurio después jugaría un papel.

El propósito de esto era determinar si la composición de Mercury era el resultado de un solo, impacto gigante, o muchos más pequeños. Si bien ambas posibilidades son raras y requerirían un conjunto único de circunstancias, Chau y sus colegas determinaron que cualquiera de los escenarios de impacto podría explicar la naturaleza curiosa de Mercurio. Como ella explicó, sus conclusiones se redujeron a cinco puntos:

1. Un solo impacto gigante o impacto de golpe y fuga requiere un parámetro de impacto y una velocidad altamente ajustados para reproducir la masa de Mercurio y la fracción de masa de hierro. Hay un espacio de posibilidades de parámetros algo mayor en el escenario de atropello y fuga.
2. La composición del impactador afecta la masa final resultante y la distribución del hierro posterior al impacto.
3. El estado previo al impacto del objetivo afecta la masa final resultante.
4. Un escenario de colisión múltiple escapa al ajuste fino de los parámetros geométricos, pero está limitado por el tiempo y por la composición rica en volátiles de la superficie de Mercurio.
5. La formación de mercurio mediante impactos gigantes es factible pero difícil.

En breve, descubrieron que es posible que ambos escenarios puedan explicar la alta proporción de hierro a roca de Mercurio, pero que las probabilidades de que ocurran no son grandes. Esto es compatible según Chau, por el hecho de que se han encontrado pocos exoplanetas análogos a Mercurio. En este sentido, lo que sea que haya causado que Mercurio se convierta en lo que es, puede ser un evento relativamente raro en lo que respecta a la evolución de los sistemas estelares.

"Nuestro estudio no es el primero en proponer impactos gigantes para explicar el gran núcleo de hierro de Mercurio, pero confirma que necesitamos condiciones bastante específicas para impactos gigantes, "dijo Chau." Parece que formar Mercurio es difícil. En otro sentido esto es tranquilizador porque no observamos muchos exoplanetas que sean similares a Mercurio en composición. También, incluso si es un evento raro, sólo se necesita un impacto ".

En este sentido, los impactos gigantes podrían verse como eventos afortunados y un recordatorio de cuán caóticos son los sistemas planetarios, Añadió Chau. Porque no solo estos tipos de colisiones tienen un impacto profundo en las propiedades de un planeta (por ejemplo, se cree que el sistema Tierra-Luna es el resultado de un impacto gigante), pero basado en estudios de exoplanetas, estos casos también parecen ser bastante raros.

Quizás nuestro sistema solar es único en varios aspectos, que incluyen el surgimiento de la vida y la presencia de impactos gigantes que alteraron fundamentalmente varios de sus planetas. Entonces otra vez en realidad, solo hemos comenzado a arañar la superficie en lo que respecta a los descubrimientos de exoplanetas, y es posible que todavía encontremos muchos planetas similares a Mercurio.