Mercurio (planeta)

¿Qué es Mercurio (planeta)?

Mercurio es el planeta más cercano al Sol y también el de menor tamaño de entre los 8 planetas mayores del sistema solar. Se puede ver a simple vista, aunque no es fácil de encontrar. Pese a ello, este pequeño planeta se conoce desde la Antigüedad. 

Los astrónomos sumerios registraron su existencia hacia el siglo XIV a.C., en el Mul-Apin, un tratado de astronomía. Allí le dieron el nombre de Udu-Idim-Gu, o “planeta del salto”, mientras que los babilonios le llamaron Nabu, mensajero de los dioses, el mismo significado que tenía Mercurio para los antiguos romanos.

Como Mercurio es visible (con dificultad) al amanecer o al anochecer, los antiguos griegos tardaron en darse cuenta de que era el mismo objeto celeste, así que al Mercurio del alba lo llamaron Apolo y al del crepúsculo Hermes, el mensajero de los dioses.

El gran matemático Pitágoras estuvo seguro de que se trataba del mismo astro y planteó que Mercurio podía llegar a pasar por delante del disco solar visto desde la Tierra, como en efecto sucede.

A este fenómeno se le conoce como tránsito, y ocurre en promedio unas 13 veces cada siglo. El último tránsito de Mercurio tuvo lugar en noviembre de 2019 y el próximo será en noviembre de 2032.

Otros astrónomos de antiguas culturas como los mayas, chinos e hindúes también recogieron impresiones de Mercurio y los demás puntos luminosos que se movían en el cielo más rápido que las estrellas del fondo: los planetas.

La invención del telescopio impulsó el estudio del elusivo objeto. Galileo fue el primero en ver Mercurio con instrumentos ópticos, aunque el mensajero celeste mantuvo ocultos muchos de sus secretos hasta la llegada de la era espacial.

Características del planeta Mercurio

– Planeta interior. Es uno de los 8 planetas mayores del sistema solar, y junto con la Tierra, Venus y Marte, conforma los 4 planetas interiores, que son los más cercanos al Sol y rocosos. Es el más pequeño entre todos y el de menor masa, pero es el más denso después de la Tierra.

– Datos. Buena parte de los datos sobre Mercurio provienen de la sonda Mariner 10, lanzada por la NASA en 1973, cuya finalidad fue recopilar datos de los vecinos Venus y Mercurio. Hasta entonces, muchas características del pequeño planeta eran desconocidas. No es posible apuntar telescopios como el Hubble hacia Mercurio, dada la sensibilidad de los equipos ante la radiación solar. Por eso, además de las sondas, buena parte de los datos sobre el planeta provienen de las observaciones hechas con radar.

– Atmósfera. La atmósfera mercuriana es muy tenue y la presión atmosférica es una trillonésima parte de la terrestre. La delgada capa gaseosa consta de hidrógeno, helio, oxígeno y sodio. Mercurio también posee campo magnético propio, casi tan antiguo como el planeta mismo, semejante en forma al campo magnético terrestre, pero mucho menos intenso: apenas del 1%.

– Temperaturas. En cuanto a las temperaturas, son las más extremas entre todos los planetas: en el día llegan a alcanzar abrasadores 430 °C en algunos lugares, suficiente para derretir plomo. Pero por la noche las temperaturas descienden hasta -180 °C. No obstante, el día y la noche de Mercurio difieren mucho de lo que experimentamos en la Tierra, por eso más adelante se explica cómo los vería un hipotético viajero que alcanzara la superficie.

– Resumen de las principales características físicas del planeta

• Masa: 3.3 × 10²³ kg-
• Radio ecuatorial: 2440 km o 0.38 veces el radio de la Tierra.
• Forma: es una esfera casi perfecta.
• Distancia media al Sol: 58.000.000 km.
• Temperatura: en promedio, 167 °C.
• Gravedad: 3.70 m/s²
• Campo magnético propio: sí, unos 220 nT de intensidad.
• Atmósfera: tenue.
• Densidad: 5430 kg/m³
• Satélites: 0.
• Anillos: no tiene.

Movimiento de traslación de Mercurio

Mercurio ejecuta un movimiento de traslación alrededor del Sol de acuerdo a las leyes de Kepler, que señala que las órbitas de los planetas son elípticas. Mercurio sigue la órbita más elíptica (o elongada) entre todos los planetas, y por eso tiene la mayor excentricidad: 0.2056.

La distancia máxima Mercurio-Sol es de 70 millones de kilómetros, y la mínima, 46 millones. El planeta tarda alrededor de 88 días en completar una vuelta alrededor del Sol, con una velocidad media de 48 km/s. 

Esto lo convierte en el más rápido de los planetas en orbitar el Sol, haciendo honor a su nombre de mensajero alado, sin embargo, la velocidad de rotación alrededor de su eje es considerablemente menor.

Pero lo curioso es que Mercurio no sigue la misma trayectoria de la órbita precedente, es decir, no regresa al mismo punto de partida de la vez anterior, sino que experimenta un pequeño desplazamiento, denominado precesión.

Por eso se creyó durante un tiempo que existía una nube de asteroides, o tal vez un planeta desconocido que perturbaba la órbita, al cual se llamó Vulcano.

Sin embargo, la teoría de la relatividad general pudo explicar satisfactoriamente los datos medidos, dado que la curvatura espacio-tiempo es capaz de desplazar la órbita.

En el caso de Mercurio, la órbita sufre un desplazamiento de 43 segundos de arco por siglo, valor que se puede calcular con precisión a partir de la relatividad de Einstein. Los demás planetas tienen desplazamientos propios muy pequeños, que hasta ahora no se han logrado medir.

Datos del movimiento de Mercurio. Los siguientes son los números que se conocen acerca del movimiento de Mercurio:

• Radio medio de la órbita: 58.000.000 km.
• Inclinación de la órbita: 7º respecto al plano orbital de la Tierra.
• Excentricidad: 0.2056.
• Velocidad orbital media: 48 km/h.
• Período de traslación: 88 días.
• Período de rotación: 58 días.
• Día solar: 176 días terrestres.

Cuándo y cómo observar Mercurio

De los cinco planetas visibles a simple vista, Mercurio es el más difícil de detectar, porque siempre aparece muy cercano al horizonte, opacado por el resplandor solar, y desaparece al poco rato. Además de que su órbita es la más excéntrica (oval) de todas. 

Pero hay épocas del año más apropiadas para escudriñar el cielo en su búsqueda:

• En el hemisferio norte: desde marzo hasta abril durante el crepúsculo, y de septiembre a octubre antes del alba.
• En los trópicos: a lo largo del año, bajo condiciones favorables: cielo despejado y lejos de las luces artificiales.
• En el hemisferio sur: durante septiembre y octubre antes de la salida del Sol, y de marzo a abril luego de la puesta. Por lo general, es más fácil verlo desde estas latitudes porque el planeta permanece encima del horizonte más tiempo.

Mercurio luce como un punto de luz blanco ligeramente amarillento que no titila, a diferencia de las estrellas. Lo mejor es disponer de binoculares o un telescopio para ver sus fases. 

En ocasiones, Mercurio permanece durante más tiempo visible en el horizonte, dependiendo del punto de su órbita en que se encuentre. Y aunque es más brillante en fase llena, paradójicamente se ve mejor en creciente o menguante. Para conocer las fases de Mercurio, conviene visitar sitios de internet especializados en astronomía.

En todo caso, las mejores oportunidades se dan cuando está en su máxima elongación: lo más lejano posible al Sol, porque el cielo más oscuro facilita su observación.

Otra buena ocasión de observar a este y los demás planetas es durante un eclipse total de sol, por la misma razón: el cielo está más oscuro.

Movimiento de rotación de Mercurio

En contraposición a su rápido movimiento orbital, Mercurio rota lentamente: tarda casi 59 días terrestres en dar una vuelta alrededor de su eje, lo que se conoce como día sideral. Por lo tanto, un día sideral en Mercurio dura casi tanto como el año: de hecho, por cada 2 “años” pasan 3 “días”.

Las fuerzas de marea que surgen entre dos cuerpos bajo atracción gravitatoria son las responsables de ralentizar la velocidad de rotación de uno de ellos o de ambos. Cuando sucede, se dice que existe acoplamiento de marea.

El acoplamiento de marea es muy frecuente entre los planetas y sus satélites, aunque puede darse entre otros cuerpos celestes.

Un caso especial de acoplamiento ocurre cuando el período de rotación de uno de ellos iguala al de traslación, como la Luna. Esta nos muestra siempre la misma cara, por lo tanto, está en rotación síncrona.

Sin embargo, con Mercurio y el Sol no ocurre exactamente así, ya que los períodos de rotación y traslación del planeta no son iguales, sino en proporción 3:2. A este fenómeno se le conoce como resonancia espín-órbita, y es frecuente en el sistema solar.

Composición de Mercurio

La densidad media de Mercurio es 5,430 kg/m³, apenas menor que la terrestre. Este valor, conocido por la sonda Mariner 10, no deja de ser sorprendente, tomando en cuenta que Mercurio es más pequeño que la Tierra.

En el interior de la Tierra la presión es mayor, por lo cual hay una compresión extra sobre la materia, que disminuye el volumen y aumenta la densidad. Si no se toma en cuenta este efecto, Mercurio es el planeta con mayor densidad que se conoce.

Los científicos creen que se debe a un elevado contenido de elementos pesados. Y el hierro es el elemento pesado más común en el sistema solar.

En general, la composición de Mercurio se calcula en un 70% de contenido metálico y 30% silicatos. En su volumen se hallan:

• Sodio.
• Magnesio.
• Potasio.
• Calcio.
• Hierro.

Y entre los gases se encuentran:

• Oxígeno.
• Hidrógeno.
• Helio.
• Trazas de otros gases.

El hierro presente en Mercurio está en su núcleo, en una cantidad que supera en mucho a lo calculado en otros planetas. Además, el núcleo de Mercurio es, comparativamente, el más grande de todos en el sistema solar.

Otra sorpresa más es la existencia de hielo en los polos, que además está cubierto de una materia orgánica oscura. Resulta sorprendente porque la temperatura media del planeta es muy elevada.

Una explicación es que los polos de Mercurio siempre están en perpetua oscuridad, protegidos por enormes acantilados que evitan la llegada de la luz del Sol y además, porque la inclinación del eje de rotación es nula.

En cuanto su origen, se especula que el agua pudo haber llegado a Mercurio por cometas.

Estructura interna de Mercurio

Como todos los planetas de tipo terrestre, en Mercurio se distinguen tres estructuras características:

• El núcleo metálico en el centro, sólido en el interior, derretido por fuera.
• Manto, una capa intermedia.
• Corteza, o capa exterior.

Es la misma estructura que presenta la Tierra, con la diferencia de que el núcleo de Mercurio es mucho mayor, proporcionalmente hablando: un 42% aproximadamente del volumen del planeta está ocupado por esta estructura. En cambio, en la Tierra el núcleo ocupa apenas el 16%.

Fue posible llegar a esta conclusión desde la Tierra mediante observaciones de radio realizadas con la sonda MESSENGER, las cuales detectaron anomalías gravitacionales en Mercurio. Como la gravedad depende de la masa, las anomalías ofrecen indicios sobre la densidad. 

La gravedad de Mercurio también alteró notablemente la órbita de la sonda. Sumado a esto, datos de radar revelaron movimientos de precesión del planeta: el eje de rotación del planeta a su vez tiene un giro propio, otro indicio de la presencia de un núcleo de hierro fundido.

Resumiendo:

• Anomalías gravitacionales.
• Movimiento de precesión.
• Alteraciones en la órbita del MESSENGER.

Este conjunto de datos, más todos los que la sonda logró recabar, concuerda con la presencia de un núcleo metálico, de gran tamaño y sólido en su interior, y de hierro fundido en su exterior.

• El núcleo de Mercurio. Hay varias teorías para explicar este curioso fenómeno. Una de ellas sostiene que Mercurio sufrió un colosal impacto durante su juventud, que destrozó la corteza y parte del manto del recién formado planeta. El material, más ligero que el núcleo, fue arrojado al espacio. Más tarde, la atracción gravitacional del planeta atrajo de nuevo parte de los escombros y creó un nuevo manto y una corteza delgada. Si un enorme asteroide fue el causante del impacto, su material pudo combinarse con el del núcleo original de Mercurio, proporcionándole el elevado contenido de hierro que tiene en la actualidad. Otra posibilidad es que, desde sus comienzos, el oxígeno haya escaseado en el planeta, de esta forma el hierro se conserva como hierro metálico en vez de formar óxidos. En este caso, el engrosamiento del núcleo ha sido un proceso gradual.

Geología de Mercurio

Mercurio es rocoso y desértico, con amplias planicies cubiertas por cráteres de impacto. En líneas generales, su superficie es bastante parecida a la de la Luna.

La cantidad de impactos es indicativo de la edad, puesto que cuantos más cráteres haya, más antigua es la superficie.

La mayoría de estos cráteres datan de la época del bombardeo intenso tardío, período en el que asteroides y cometas impactaron con frecuencia planetas y lunas del sistema solar. Por lo tanto, el planeta ha estado geológicamente inactivo durante mucho tiempo.

El más grande de los cráteres es la cuenca Caloris, de 1.550 km de diámetro. Esta depresión está rodeada de una muralla de 2 a 3 km de alto creada por el colosal impacto que formó la cuenca.

En las antípodas de la cuenca Caloris, es decir, al lado opuesto sobre el planeta, la superficie está resquebrajada debido a que las ondas de choque producidas durante el impacto se desplazaron en el interior del planeta.

Las imágenes revelan que las regiones entre los cráteres son planas o suavemente ondulantes. En algún momento durante su existencia, Mercurio tuvo actividad volcánica, porque estas llanuras probablemente fueron creadas por flujos de lava.

Otra característica distintiva de la superficie de Mercurio son numerosos acantilados largos y empinados, llamados escarpes. Debieron formarse durante el enfriamiento del manto, que al encogerse hizo aparecer numerosas grietas en la corteza.

• Mercurio se está encogiendo. El más pequeño de los planetas en el sistema solar está perdiendo tamaño y los científicos creen que se debe a que no tiene placas tectónicas, a diferencia de la Tierra. Las placas tectónicas son grandes secciones de corteza y manto que flotan sobre la astenosfera, capa más fluida del manto. Tal movilidad le otorga a la Tierra una flexibilidad que los planetas carentes de tectonismo no tienen. En sus inicios, Mercurio era mucho más caliente que ahora, pero al enfriarse va contrayéndose paulatinamente. Una vez cese el enfriamiento, sobre todo el del núcleo, el planeta dejará de encogerse. Pero lo que resulta llamativo en este planeta es lo rápido que está sucediendo, para lo cual todavía no hay una explicación consistente.

Misiones a Mercurio

Fue el menos explorado de los planetas interiores hasta los años 70, pero a partir de entonces se han sucedido varias misiones no tripuladas gracias a las cuales se conoce mucho más sobre este pequeño y sorprendente planeta: 

• Mariner 10. La última de las sondas del programa Mariner de la NASA sobrevoló Mercurio tres veces, desde 1973 hasta 1975. Logró cartografiar poco menos de la mitad de la superficie, solamente del lado iluminado por el Sol. Una vez agotado su combustible, el Mariner 10 está a la deriva, pero gracias a él se consiguió invaluable información sobre Venus y Mercurio: imágenes, datos acerca del campo magnético, espectroscopía y más.

• MESSENGER (MErcury, Surface, Space, ENvironment, GEochemistry, Ranging). Esta sonda fue lanzada en 2004 y consiguió entrar en la órbita de Mercurio en 2011, la primera en conseguirlo. Entre sus aportes están imágenes de gran calidad de la superficie, incluyendo el lado no iluminado, que resultó semejante al lado ya conocido gracias al Mariner 10; mediciones geoquímicas con varias técnicas de espectrometría: de neutrones, con rayos gamma y rayos X; magnetometría y espectrometría con luz ultravioleta, visible e infrarroja, para caracterizar la atmósfera y ejecutar un mapeo mineralógico de la superficie. Los datos recogidos por el MESSENGER demuestran que el activo campo magnético de Mercurio, como el terrestre, es producido por un efecto dinamo creado por la región líquida del núcleo. Además, determinó la composición de la exosfera, una delgadísima capa externa de la atmósfera mercuriana, la cual tiene una peculiar forma de cola de 2 millones de kilómetros de largo, debida a la acción del viento solar. La sonda MESSENGER finalizó su misión en 2015 al estrellarse contra la superficie del planeta.
• BepiColombo. Esta sonda se lanzó en 2018, por la Agencia Espacial Europea y la Agencia Japonesa de Exploración Aeroespacial. Fue nombrada así en honor a Giuseppe Colombo, el astrónomo italiano que estudió la órbita de Mercurio. Consta de dos satélites: MPO: Mercury Planetary Orbiter y MIO: Mercury Magnetospheric Orbiter. Se espera su llegada a Mercurio en noviembre de 2026, y su objetivo es estudiar las principales características del planeta. Algunos objetivos son que BepiColombo traiga nueva información acerca del notable campo magnético de Mercurio, el centro de masa del planeta, la influencia relativista de la gravedad solar sobre el planeta y la peculiar estructura de su interior.