Lo que los cráteres nos contarán de (16) Psique

Si todo va bien, en agosto de 2029 tendremos la primera vista de cerca de uno de los asteroides más interesantes de todos los que conocemos, el (16) Psique, que se encuentra, como la mayoría de estos, en el cinturón de asteroides que existe entre las órbitas de Marte y Júpiter. Apenas hace unas semanas la sonda visitó Marte con el fin de ajustar su trayectoria gracias a la gravedad del planeta rojo, pero también para probar y calibrar los instrumentos que escudriñarán la superficie del asteroide.

No solo es un asteroide interesante, sino que tampoco es del tipo más común. Con sus 220 kilómetros de diámetro, es el más grande de los asteroides de tipo M, aquellos cuya composición es rica en elementos metálicos. Será la primera vez que entremos en órbita alrededor de uno de este tipo, porque, aunque de paso, la sonda Rosetta tuvo la suerte de ver cerca del (21) Lutecia. Eso sí, a una velocidad de 15 kilómetros por segundo.

Psique siempre nos ha traído un poco de cabeza porque hay un misterio que nunca hemos podido resolver desde la Tierra y que esta misión que va de camino nos podría ayudar a responder definitivamente… ¿Es el núcleo metálico de un planetesimal -los “embriones” de la formación planetaria- cuyas capas exteriores fueron destruidas por los impactos y del que solo quedó expuesto su interior? ¿O quizás es un cuerpo primigenio que se formó muy cerca del Sol y ahora ocupa una órbita mucho más alejada?

Puesto que la misión que va de camino no va a poder aterrizar ni tomar muestras del asteroide, a los científicos digamos que les toca ponerse creativos… Afortunadamente, un reciente estudio publicado por Baijal et al. (2026) nos ofrece una solución para poder afinar su origen: usar la violenta historia de colisiones que ha sufrido Psique para afinar cómo pudo formarse.

¿Cómo? Mediante el uso de simulaciones por ordenador que nos permitirían recrear los grandes impactos que ha sufrido Psique a lo largo de su historia y hacer una “chuleta” con todas las posibilidades. Sí, sí, lo que oyen, una chuleta -pero metafórica-. El estudio apunta que cuando lleguen las primeras imágenes de alta resolución del asteroide, observando la forma de los cráteres podremos saber de qué está realmente hecho el asteroide.

Este es precisamente el jugo del artículo. Para poder comprender cómo un cráter nos puede dar pistas sobre la estructura interna de un asteroide, tenemos que echar un vistazo a lo que conocemos hasta el momento. Sabemos que la formación de las cuencas de impacto -los cráteres más grandes- tienen un efecto importantísimo en la forma de los cuerpos más pequeños y probablemente en la geología de su interior.

Antes de que la misión Dawn llegase al asteroide Vesta -a principios de la década de los 2010-, los científicos usaron las imágenes del telescopio espacial Hubble para poder conocer mejor su forma, identificando una gran depresión en su hemisferio sur. Sabiendo esto, los investigadores realizaron modelos informáticos para comprender cómo un impacto de esas dimensiones podría alterar la forma de Vesta, probando distintas ideas sobre su estructura interna y campo gravitatorio.

Pero cuando la Dawn llegó saltó una sorpresa: no había una cuenca de impacto, existían dos: Veneneia y Rheasilvia. Pero aun así, estas simulaciones ayudaron a los científicos a afinar los parámetros de la profundidad del límite entre la corteza y el manto o la densidad interna del asteroide.

Por su parte, los investigadores de este artículo han usado una filosofía similar para avanzar trabajo antes de la llegada de la sonda, ya que gracias a las distintas imágenes ópticas y de radar se ha podido generar un modelo tridimensional bastante preciso de Psique, en el que ya se observan grandes depresiones que probablemente sean el resultado de antiguos impactos, uno de ellos de 50 kilómetros de diámetro justo en su polo norte.

¿Cómo se produjo este impacto? La forma, la profundidad y los materiales eyectados están directamente relacionados con las propiedades físicas del cuerpo que sufre el impacto. Si lanzas un asteroide contra un núcleo metálico sólido, se formará un cráter muy diferente que si lo haces sobre uno que está formado por una mezcla de roca y metal o solo de minerales rocosos.

Así que, cambiando la composición en distintas simulaciones, los científicos pueden predecir la forma exacta del cráter para cada una de estas. Pero no es fácil y, además, computacionalmente muy costoso, ya que se usan modelos que tratan a los cuerpos que colisionan como sistemas de partículas formadas por cientos de miles de estas y que, por si fuera poco, cada una de ellas tiene que respetar las leyes de la termodinámica para que la simulación sea lo suficientemente realista.

Para “complicar” un poco más las simulaciones, aprovecharon que disponemos del modelo tridimensional de Psique en vez de usar la aproximación de una forma esférica. Además, llenaron el cráter del polo norte para reconstruir cómo sería la superficie anterior al impacto.

El siguiente paso fue disparar -en el sentido figurado- hacia ese lugar distintos asteroides de entre 4 a 4.5 kilómetros de diámetro y de composición rocosa a velocidades de hasta 5 kilómetros por segundo, algo que sirve para simular las condiciones típicas de las colisiones en el cinturón de asteroides.

Pero, de nuevo, el parámetro más importante seguía siendo la composición del asteroide que sufre los impactos. Los investigadores analizaron dos posibilidades extremas dentro del rango de posibles estructuras internas de Psique.

La primera hipótesis propone que estamos ante un cuerpo “diferenciado”. En este modelo, Psique es un núcleo planetario que sobrevivió a una gran colisión. Para ello, los investigadores modelaron un cuerpo con un núcleo de hierro sólido de unos 76 kilómetros de diámetro envuelto en un manto rocoso. A este le dieron una porosidad de aproximadamente el 20%.

La segunda de las hipótesis pone a prueba la idea de que Psique nunca llegó a diferenciarse en un manto y en un núcleo, como sí hizo la Tierra, por ejemplo. En su lugar, estaríamos ante un cuerpo cuya composición sería más o menos homogénea, es decir, una mezcla de metal y roca, como algunos de los meteoritos de este tipo que conocemos.

El resultado de las simulaciones demuestra que, efectivamente, los cráteres son muy diferentes dependiendo del tipo de cuerpo con el que choquemos.

En el primero de los casos, el cuerpo que impacta se introduciría hasta llegar al límite entre el manto y el núcleo. En el punto más profundo del cráter que se habría formado, el núcleo de hierro sólido quedaría expuesto al espacio. Pero puesto que el hierro es tan denso y resistente, el impacto no tendría la suficiente energía para lanzar partículas de este por toda la superficie por lo que los materiales expulsados son, casi en su totalidad, material rocoso procedente del cuerpo que impacta. El cráter resultante tendría una forma muy marcada de V, con unos 70 kilómetros de diámetro y 7 kilómetros de profundidad.

En cambio, en el segundo caso, la resistencia a la compresión -una propiedad que determina la facilidad con la que los poros y grietas internas de los materiales colapsan cuando se ven sometidas a un esfuerzo, tenía mucho que decir.

En este otro caso, el asteroide se comportó como una especie de airbag cósmico. Al impactar el otro cuerpo, la gigantesca onda de presión se dirigió hacia el interior de Psique, aplastando violentamente los espacios vacíos, desperdiciándose una gran cantidad de energía cinética en compactar los materiales, quedando muy poca energía para lanzar materiales al espacio y sobre la superficie del asteroide. La consecuencia es que una gran parte de los materiales eyectados volvieron a caer al interior del cráter, que tendría forma de cuenco, y una profundidad de 8 kilómetros.

Pero todavía hay un tercer caso: Los científicos modelaron un interior de hierro y roca muy duro y con gran resistencia a compactarse, de tal modo que el cuerpo que impactaba no era capaz de penetrar mucho en su superficie. Como consecuencia, la energía del impacto se transmitió hasta el exterior, lanzando grandes cantidades de materiales de la superficie del asteroide, produciendo un cráter mucho más ancho, pero menos profundo. Los materiales eyectados salieron disparados hasta alcanzar tres cuartas partes del asteroide, más allá del ecuador.

Entonces… ¿Cómo pueden ayudarnos estas simulaciones a entender el asteroide una vez llegue allí la misión Psique? Gracias a las imágenes podremos estudiar con detalle las proporciones del cráter y la cantidad de materiales expulsados -la eyecta-, pero, además, la sonda viene equipada con instrumentos que nos van a permitir conocer la composición de la superficie e incluso estudiar su campo gravitatorio y momento de inercia que nos ayude a conocer su interior, aunque sea sin verlo.

Está claro que no podemos partir un asteroide como si fuese una enorme tarta para ver su estructura interna y su composición. Pero a través de estas pruebas indirectas podríamos tener una primera respuesta que por fin nos ayude a responder cuál es el verdadero origen de Psique. Para que luego digan que los cráteres son algo banal…

P.D.: Si queréis saber algo más sobre el asteroide, ya hemos hablado en esta sección un par de veces de él en “Rumbo a Psique” y “Psique, un mundo con múltiples interpretaciones”.

Referencias:

Baijal, N., Asphaug, E., Denton, C. A., Jutzi, M., Raducan, S., Cambioni, S., et al. (2026) Exploring the interior structure of (16) Psyche through basin-scale collisions Journal of Geophysical Research: Planets doi: 10.1029/2025JE009231

Shepard, Michael K., et al. (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.