Mercurio es un planeta raro, y más si lo comparamos con el resto de los planetas rocosos. Para sus reducidas dimensiones -algo más de 1/3 del diámetro de nuestro planeta- es un planeta “pesado”. Esto nos ha hecho pensar que bajo su superficie se esconde un núcleo que podría albergar hasta el 70% de la masa total de Mercurio, mucho si lo comparamos con la Tierra, donde este porcentaje es de alrededor de un 30%.

Durante muchos años, los investigadores se han preguntado por el origen de esta diferencia tan marcada sin hallar una respuesta definitiva que convenza a toda la comunidad científica. Pero un nuevo estudio publicado por Franco et al. (2025) ofrece una visión alternativa a la teoría imperante sobre la formación de Mercurio, donde el planeta actual sería la consecuencia de un gran impacto. Más o menos.

Esta teoría dice que el Mercurio original, o proto-Mercurio, tendría aproximadamente el doble de tamaño que en la actualidad, pero que en algún momento de esos agitados primeros momentos de la historia de nuestro sistema solar se encontró de frente con un cuerpo mucho más pequeño. La colisión habría sido tan fuerte que una gran parte la corteza y el manto del protoplaneta habrían sido expulsados al espacio.

Pero esta versión de la historia tiene varios problemas: El primero es que las simulaciones de las colisiones sugieren que este tipo de encuentros capaces de arrancar la corteza y el manto de un planeta son bastante raras. Estos eventos tan energéticos requerirían que el cuerpo más pequeño que impacta sobre el otro tenga una órbita inusualmente excéntrica, algo que no es habitual -o poco frecuente- en los modelos de formación planetaria.

Además, una gran parte de los materiales expulsados por la colisión y que originalmente formarían parte del manto y de la corteza del protoplaneta, volverían a caer de nuevo sobre este, ayudando a formar de nuevo esas capas, al menos parcialmente.

Esto ha llevado a los científicos a buscar teorías alternativas en las que, aunque siga necesitándose una colisión, esta sea más tangente y no frontal, pero al igual que en el caso anterior, se necesitan unos parámetros orbitales muy específicos y poco probables según lo que sabemos hasta el momento gracias a los modelos de formación planetaria.

Y en este punto es donde entra este nuevo estudio a plantear otra solución al problema que nos plantea Mercurio. En lugar de ser una colisión de un cuerpo pequeño contra uno grande se han preguntado que pasaría si los dos cuerpos que chocaron tuviesen una masa similar. Y es que cuando estudiamos a fondo las simulaciones de formación de sistemas planetarios, vemos que los impactos gigantes son generalmente poco frecuentes, pero entre protoplanetas de un tamaño similar son mucho más comunes.

Para poder dar respuesta a esta cuestión, los autores de este estudio realizado una serie de simulaciones por ordenador en la que cada planeta no es un único objeto sólido, sino que está formado por miles de partículas individuales, cada una con propiedades como la velocidad, posición, la temperatura y el tipo de material del que están compuestas.

Además, en las condiciones iniciales del modelo hicieron que los planetas ya estuviesen diferenciados, es decir, que su interior estuviese formado por capas de distintas propiedades, como nuestro planeta hoy día. En este caso, el proto-Mercurio tendría unas dimensiones aproximadas de 2.4 veces el planeta actual y estaría formado por un 30% de hierro y un 70% de rocas formadas por silicatos, una composición que podríamos considerar típica para los cuerpos del Sistema Solar interior.

El cuerpo con el que chocaría, en cambio, tendría un tamaño variable que oscila entre las 3.6 y las 10 veces el tamaño del Mercurio actual, pero con una composición idéntica a la que hemos comentado en el párrafo anterior. Hay diferencia de tamaños, pero no estaríamos ante un caso extremo como el propuesto en otros modelos, donde la diferencia es mucho más grande.

En vez de hacer miles de simulaciones al azar, analizaron los casos que podrían dar lugar a que el cuerpo más pequeño resultante de la colisión tuviese un tamaño similar al Mercurio actual, ejecutando las simulaciones ya con un rango de ángulos y velocidades de impacto mucho más acotado.

Pero no fue tan fácil. En las primeras simulaciones intentaron usar los ángulos de impacto que se denominan “críticos”, aquellos que requerirían la menor energía para conseguir el objetivo y, de hecho, las colisiones eran tan suaves que el proto-Mercurio acababa con una masa casi el doble de la que tiene hoy actualmente y con un porcentaje de hierro por debajo del 50%.

Así que probaron otra aproximación: redujeron el ángulo de impacto en un 30%, lo que supone que los cuerpos se tocan mucho más durante la colisión, haciendo que esta sea mucho más disruptiva. Y aquí se acercaron mucho más a lo que buscaban, con Mercurios resultantes que tenían una masa de hierro de aproximadamente el 60-65%. Estaban cerca, pero todavía no del todo.

Por último, probaron a realizar un tercer conjunto de simulaciones para afinar un poco más los modelos y que el resultado no fuese una destrucción completa de los cuerpos o una “fusión”. Y aquí es donde el acierto parecía evidente: Chocaron dos cuerpos -uno con masa de 0.13 veces la de la Tierra y otro de 0.20 veces- produciendo como resultado un cuerpo de 0.056 veces la masa de la Tierra… muy cerca del valor actual de Mercurio, que es de 0.055 y, además, un núcleo de hierro que pesaba aproximadamente el 68% de la masa total del planeta. Casi un gemelo idéntico.

Este nuevo estudio demuestra que incluso una colisión relativamente tangencial entre dos cuerpos similares sería una de las posibles formas de dar lugar al Mercurio que conocemos hoy, sobre todo porque no necesitamos que las configuraciones de las órbitas sean más exóticas ni tampoco cuerpos muy grandes. Y además, esto cuadra bastante bien con la imagen de un Sistema Solar donde embriones planetarios del tamaño de Marte chocaban unos contra los otros, destruyéndose y fusionándose hasta dar lugar a los planetas que conocemos hoy.

A pesar de esto, quedan dos grandes preguntas abiertas… especialmente a dónde fueron los restos de esta colisión y el por qué hay tantos elementos volátiles en la corteza de Mercurio. Pero, aun así, este nuevo modelo abre la puerta a comprender un poquito mejor la formación de un planeta que quizás, después de todo, no sea nada raro.

Referencias:

Franco, P., Roig, F., Winter, O.C. et al. (2025) Formation of Mercury by a grazing giant collision involving similar-mass bodies. Nat Astron doi: 10.1038/s41550-025-02582-y

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