Mercurio ha sorprendido a muchos cuando nos mostró su enorme núcleo de hierro. Los modelos convencionales de formación planetaria no son capaces de explicar cómo se formo este enorme corazón ferroso. Nuestro planeta y el resto de los mundos rocosos del sistema solar tienen también grandes núcleos de hierro, pero, porcentualmente hablando, el mayor de todos lo posee precisamente el planeta más pequeño, por lo que su densidad global es enorme.

Se ha especulado que Mercurio fue una vez un mundo mucho más grande y que sufrió un gran impacto durante su pasado lejano que arranco su manto de silicatos, aunque otra idea es que, debido al intenso calor al que se ve sometido por su cercanía al Sol, sus capas externas se podrían haber evaporado.

Pero la sonda MESSENGER nos ha mostrado la presencia en su superficie de elementos volátiles como el agua y el potasio en la corteza del planeta. Si Mercurio se hubiese enfrentado tanto al trauma de un gran impacto o a la evaporación de su corteza, no podría haberse aferrado a estos elementos, al menos eso es lo que señalan la mayoría de los modelos de formación planetaria.

Y mientras tanto hemos visto como lejos de resolverse este misterio lo que ha sucedido es que se ha agravado, hemos descubierto múltiples planetas en nuestra galaxia y dos de ellos nos señalan que Mercurio no tiene porque ser un mundo tan único y extraño, Kepler-10b y Corot-7b. Estos dos planetas son a su vez también mundos muy densos, algo que sugiere que comparten una estructura interna similar a la de nuestro Mercurio, aunque sus tamaños son mayores que el de nuestra Tierra. Estos dos planetas también se encuentran muy cerca de su sol. Ahora, una nueva teoría puede explicar esta curiosidad planetaria de una sola vez. ¿El culpable? El calor proporcionado por la luz estelar.

Cuando las moléculas de gas chocan con un grano de polvo caliente, que recoge el calor, rebota a mayor velocidad de la que llevaba, empujando así al material rocoso. Gerard Wurm de la Universidad de Duisburg-Essen en Alemania, y sus colegas calcularon cómo esta fuerza fotoforética afectaría a los granos de polvo que giran alrededor de una estrella.

Debido a que los granos metálicos conducen el calor, se calientan uniformemente, repartiéndose toda la energía por su estructura. Como resultado, el resultado del equipo mostro que estos granos no se alejarían demasiado de la estrella, sobre todo a su mayor densidad, mientras que aquellos materiales menos conductivos, como los silicatos, se alejarían del entorno cercano al Sol, debido a su menor densidad el empujón que ejerce sobre ellos la luz es mayor.

El equipo de Wurm señalo que este efecto, con el tiempo, ordenaría el material existente en el interior de un sistema solar recién nacido, dejando así los metales cerca de la estrella y las partículas menos densas serian desplazadas hacia el exterior. A partir de aquí, la acreción planetaria entra en juego, los planetas nacen gracias a los materiales presentes, este proceso podría explicar por qué los planetas interiores como Mercurio, Kepler-10b y Corot-7b, son tan densos .

‘Creo que todo encaja lógicamente’, comento Wurm. ’Hay objetos ricos en metales más cerca de la estrella, porque no se pueden empujar. Cuanto más sales de un sistema planetario, menos metal tienes para construir planetas.’

Pelo la idea de la fotoforesis no es nueva. Hace un siglo, los físicos trabajaban con cámaras de vacío y nunca lograban obtener resultados convincentes, ‘Esto fue en todos los experimentos, porque las bombas de vacío estaban tan mal’, señalo Wurm. "La fuerza es sólo significativa en condiciones de vacío imperfecto, donde hay presente un poco de gas, pero no demasiado. Como las bombas han mejorado desde entonces (consiguiendo vacios más perfectos), los físicos empezaron a dejar de lado a la fotoforesis en sus cálculos. Es algo que desapareció durante 100 años’, agrego.

Larry Nittler del Instition Carnegie de Washington le gusta la idea de vincular fotoforesis al misterio Mercurio, pero advierte que la teoría del equipo de Wurm de la formación de planetas no es concluyente, y subraya que las explicaciones rivales de la eliminación del manto por un gran impacto o por su evaporación aun no están muertas.

Los futuros trabajos deberían incluir simulaciones informáticas del nacimiento de nuestro sistema solar en las que se tenga en cuenta a la fotoforesis y comparar los resultados con las mediciones de Mercurio logradas gracias a la MESSENGER.

Pero Wurm se planea realizar pruebas fuera de los simuladores, en el mundo real. Quiere dejar caer desde una torre de 110 metros en Bremen una capsula sellada con diferentes materiales en su interior, metales y polvo básicamente, esta caída permitiría simular la ingravidez del espacio mientras dispara un laser infrarrojo hacia la capsula para comprobar si los materiales comienzan a separarse tal y como predice.

La investigación aparece en la revista Astrophysical Journal y puedes encontrarlo en arxiv.org/abs/1305.0689