La última vez que hablamos de Psique en Planeta B fue allá por 2022 en un artículo titulado “Rumbo a Psique”. Entonces aún no había despegado la misión que se dirige rumbo al asteroide, y a la que todavía le quedan algo más de cuatro años de viaje para llegar a su destino y que, si todo va bien, debería de ser en agosto de 2029.

Pero este cuerpo no es un asteroide cualquiera. Con un diámetro de unos 220 kilómetros, los pocos detalles que sabemos de él nos cuentan que su superficie es probablemente rica en metales y que quizás albergue hasta un 20% de hierro y níquel en su composición, una cifra nada despreciable.

Los asteroides que, como Psique, se encuentran en el cinturón de asteroides -valga la redundancia- son considerados restos de la formación de nuestro sistema solar. Sobras de la construcción planetaria que, aunque a veces nos parezcan mundos anodinos, tienen muchísima información sobre los procesos que han moldeado el Sistema Solar.

Entre estos cuerpos podemos encontrar asteroides primitivos, aquellos que no han sufrido procesos de fusión y que suelen reflejar la composición de la nebulosa protoplanetaria. También existen algunos que han sufrido cierto grado de evolución. Especialmente los más grandes, o aquellos que en su momento formaron parte de cuerpos de mayor tamaño, sufrieron procesos de diferenciación planetaria.

La densidad de Psique

Obviamente, cada asteroide es un reto para los científicos, especialmente a la hora de interpretar su significado dentro de la historia del Sistema Solar, y Psique no nos lo ha puesto nada fácil. Uno de los detalles más llamativos de este asteroide es su densidad, de en torno a los 4000 kilogramos por metro cúbico. Como comparación, Ceres está en los 2000, Vesta en los 3450, Palas en 2900. Por tanto, es una densidad en el rango alto. Ello se debe a que la mayoría de estos asteroides son de tipo rubble pile (o pila de escombros, en castellano), es decir, asteroides formados por múltiples fragmentos de roca y polvo viajando juntas por el espacio gracias a la gravedad que une los distintos fragmentos.

Hasta no hace mucho se pensaba que Psique era un asteroide completamente metálico, y su existencia se interpretaba como el núcleo de un protoplaneta que fue parcialmente destruido por una colisión. Pero las aleaciones de níquel y hierro suelen tener densidades del orden de los 7000-8000 kilogramos por metro cúbico. Entonces, ¿por qué la densidad que observamos es de la mitad si es un asteroide metálico? Aquí es donde vienen las distintas teorías de su formación que proponen Bierson et al. (2024) para explicar esta discrepancia entre lo que pensábamos y lo que observamos.

Una magdalena con pepitas de chocolate

La primera teoría que proponen es que Psique no es en realidad el núcleo de ningún cuerpo, sino un cuerpo más primitivo y homogéneo y, por cierto, bastante poco habitual. Piensa en una magdalena con trocitos de chocolate. La mayor parte de la masa sería bizcocho -en el caso del asteroide, minerales del grupo de los silicatos principalmente- y los trocitos de chocolate serían los metales distribuidos uniformemente dentro de la roca.

Suponiendo que Psique fuera así, su composición sería parecida a la de unos meteoritos que conocemos como condritas CB, que pueden contener más de un 50% de hierro y níquel. Actualmente se piensa que estos asteroides podrían haberse formado tras gigantescos impactos entre asteroides: Las colisiones habrían sido tan violentas en esos estadios iniciales de la historia de nuestro sistema solar que parte de estos se habría vaporizado durante el impacto. Ese penacho de vapor de roca y compuestos metálicos habría ido agregando para dar lugar a otros cuerpos, creando una mezcla más o menos homogénea. En este caso, Psique no habría sufrido procesos de calentamiento que le hubieran permitido fundirse por completo y diferenciarse creando una estructura de capas como la de nuestro planeta.

La densidad que observamos se podría explicar por la mezcla de roca y metal, y necesitaría aproximadamente una porosidad de un 30% para explicar esa diferencia entre un asteroide totalmente metálico y la densidad real. Pero este modelo tiene un problema: en la superficie observamos zonas donde la concentración de metales es más alta y, de haberse formado como mencionamos anteriormente, debería haberse distribuido de una manera más uniforme.

Una esponja metálica

La segunda teoría es la de que Psique sí procede del núcleo de otro cuerpo de mayor tamaño que ha sido destruido, pero con un pequeño giro argumental. Si Psique está compuesto principalmente por el núcleo de hierro y níquel de un protoplaneta, ¿cómo se explica una densidad tan baja? La respuesta es “fácil”: Porque tiene una porosidad extrema, como si fuese una esponja de esas metálicas que se usan para fregar, con alrededor de un 40% de espacio vacío.

Pero lograr que un asteroide consiga una estructura así no es nada fácil. Los autores sugieren para este modelo una formación en dos etapas. Primero una colisión habría arrancado la corteza y el manto rocoso del cuerpo original, dejando solo expuesto el núcleo (o parte de este). Mucho tiempo después, tras haberse enfriado y solidificado el núcleo, otro impacto lo podría haber hecho pedazos, provocando una gran porosidad, pero sin el calor y la presión que normalmente haría que se cerrasen los poros. Este modelo predice que los metales también tendrían que estar distribuidos por toda la superficie. Al igual que en el primer modelo, la estructura de Psique no tendría una estructura de capas a gran escala, por lo que tampoco sería un cuerpo diferenciado (de hecho, con una porosidad tan alta entra en el rango de los asteroides de tipo rubble pile, solo que este tiene un tamaño gigantesco en comparación con los que conocemos).

Un miniplaneta

La tercera, y última, teoría ofrece nos da una visión intermedia. En esta, Psique sí habría diferenciado en dos capas: un núcleo metálico y un manto rocoso, como si fuese un planeta en miniatura. Sin embargo, los impactos que le habrían dado forma posteriormente fueron suficientes para eliminar casi toda la parte rocosa que rodeaba a su núcleo. Sería un cuerpo diferenciado: con un gran núcleo metálico (de entre el 15 y el 40% de su volumen, dependiendo de los modelos) rodeado por lo que sobrevivió de su envoltura rocosa.

En este modelo en el que Psique se ha diferenciado y tiene una estructura por capas también podría explicar la “baja” densidad observada: sería más o menos una media de la parte más densa del núcleo y la menos densa del manto. Ahora, ¿cómo explicamos que haya zonas más ricas en metal en su superficie? Los impactos de determinado tamaño podrían haber provocado que se expulsase parte del material del núcleo metálico hacia el exterior. Esto especialmente desde las zonas polares, donde gracias a la forma elipsoidal que tiene asteroide, la corteza podría haber sido más delgada en sus polos.

Otra explicación alternativa es que, al mismo tiempo que se iba enfriando el núcleo metálico, las grandes presiones que podrían haberse dado habrían sido suficientes para llevar parte del metal fundido a través de sistemas de fisuras existentes en las rocas hacia el exterior. Sería un proceso que podríamos denominar “ferrovulcanismo”, similar al vulcanismo terrestre, solo que en vez de roca fundida tendríamos una lava formada principalmente por hierro y por níquel.

Cuando se llegue a Psique

Estas tres teorías previas a la llegada de la misión Psyche podrían comprobarse mediante el estudio de su superficie y también de su campo gravitatorio, datos que nos permitirán saber cuál es el modelo más acertado.

Si Psique tiene un núcleo interno diferenciado, su enfriamiento y solidificación -un proceso que le habría llevado millones de años- habría provocado que el asteroide encogiese de manera significativa, ya que el metal se contrae cuando se enfría. Cualquier porosidad que hubiese en la capa rocosa más externa colapsaría sobre sí misma, generando un sistema global de fracturas como los que apreciamos en Mercurio, por ejemplo. Sin embargo, si fuesen correctos algunos de los dos primeros modelos, no habría sufrido este proceso de contracción y no se apreciarían estos sistemas de fracturas.

¿Qué sorpresas nos deparará Psique? ¿Corresponderá a alguno de estos tres modelos? ¿O será un mundo totalmente diferente al que esperamos? Sea como sea, nos tocará esperar hasta 2029 para resolver los enigmas de este apasionante mundo.

Referencias:

Bierson, C. J., Courville, S. W., Ermakov, A., Elkins‐Tanton, L. T., Wieczorek, M., Park, R. S., & Baijal, N. (2025) Psyche’s Different Possible Formation Scenarios and Internal Structures From Current Constraints Journal of Geophysical Research: Planets doi: 10.1029/2024JE008640

Shepard, M. K., De Kleer, K., Cambioni, S., Taylor, P. A., Virkki, A. K., Rívera-Valentin, E. G., Rodriguez Sanchez-Vahamonde, C., Fernanda Zambrano-Marin, L., Magri, C., Dunham, D., Moore, J., & Camarca, M. (2021) Asteroid 16 Psyche: Shape, Features, and Global Map The Planetary Science Journal doi: 10.3847/PSJ/abfdba

Sobre el autor: Nahúm Méndez Chazarra es geólogo planetario y divulgador científico.