¿Por qué Mercurio es tan pequeño? Échale la culpa a la Tierra y a Venus

Por Daniel Marín, el 6 febrero, 2022. Categoría(s): Astronomía • Sistema Solar ✎ 88

Mercurio es el planeta más pequeño del sistema solar. Hasta hace unas décadas, esto parecía un hecho perfectamente normal, una simple casualidad cósmica. Pero ahora comprendemos mucho mejor los procesos de formación planetaria y, sobre todo, tenemos ejemplos reales con los que comparar nuestro sistema solar. Y cuando aplicamos este conocimiento aparecen dos anomalías en el sistema solar interior: Marte y Mercurio. Efectivamente, los modelos teóricos insisten en que estos dos planetas deberían ser mucho más masivos de lo que son en realidad. En el caso de Marte, la razón parece clara: la migración de Júpiter hacia el interior del disco protoplanetario durante la formación de los planetas rocosos —que fue mucho más lenta que la de los planetas gigantes— ocasionó que el planeta rojo dispusiese de menos masa en forma de planetesimales y embriones para crecer. Pero, ¿qué pasó con Mercurio?

Mercurio visto por la sonda BepiColombo (ESA/BepiColombo/MTM).

Como decíamos, hasta hace no mucho el tamaño de Mercurio no parecía especialmente anómalo, pero los modelos numéricos más recientes nos dicen que el planeta más cercano al Sol debería ser bastante más masivo. Además, hemos descubierto numerosos sistemas exoplanetarios con planetas rocosos relativamente grandes que giran muy cerca de sus estrellas, los llamados sistemas ultracompactos, por lo que ahora sabemos que se pueden formar planetas de gran tamaño a una distancia similar, o inferior, a la que Mercurio está del Sol. Efectivamente, los modelos predicen la formación de cuatro planetas de, aproximadamente, una masa terrestre en el sistema solar interior. Si Marte no pudo aumentar de tamaño por la interferencia de Júpiter, ¿qué le pasó a Mercurio? Pues la respuesta podría ser parecida. Pero, en vez de Júpiter, los culpables serían Venus y la Tierra, que se habrían formado más cerca del Sol para luego migrar hasta sus posiciones actuales.

Mercurio y la Tierra a escala (Wikipedia).

El estudio, a cargo de un equipo de investigadores liderado por Matthew Clement, ha llevado a cabo varias simulaciones numéricas con el fin de explicar por qué Mercurio es tan pequeño. Primero, los embriones de la Tierra y Venus, con media masa terrestre cada uno, se habrían formado a tan solo 0,3 y 0,5 Unidades Astronómicas, respectivamente (actualmente, los dos planetas están a 0,7 y 1 UA del Sol). Posteriormente, los dos protoplanetas habrían migrado hacia el exterior del sistema solar, dejando atrás un embrión de Mercurio que no podría crecer mucho más a partir de un disco protoplanetario con menos material disponible tras el paso de Venus y la Tierra. La migración hacia el exterior se explicaría por la interacción entre los embriones de Venus y la Tierra con el disco protoplanetario. En concreto, este tipo de migración hacia fuera es posible a poca distancia del Sol cuando se acerca el fin del disco protoplanetario debido a gradientes de temperatura negativos en el propio disco.

Modelo de formación del sistema solar interior con migración hacia el exterior de Venus y la Tierra (Clement et al.).

Esta hipótesis tiene la ventaja de explicar las diferencias de composición entre Marte y la Tierra —el planeta rojo tiene más volátiles—, así como el hecho de que la Tierra sea más masiva que Venus —atravesó primero el disco protoplanetario—. También explicaría la excentricidad de la órbita de Mercurio, así como la gran densidad del planeta y su enorme núcleo, una característica que, hasta el momento, únicamente se ha podido justificar invocando colisiones entre embriones planetarios. Según esta última teoría, Mercurio habría chocado contra otro protoplaneta durante su formación y habría perdido parte de su manto en el proceso. A pesar de que es una hipótesis atractiva, no ha logrado ser simulada adecuadamente por los modelos teóricos. No obstante, la hipótesis de la migración externa de Venus y la Tierra deja la puerta abierta a que se formasen varios embriones protoplanetarios en la órbita de Mercurio que chocasen entre ellos de forma un poco menos catastrófica. En este caso, estaríamos ante una mezcla de ambas teorías para explicar la alta densidad de Mercurio y su pequeño tamaño.

Evolución del modelo de formación del sistema solar interior con la migración de Venus y la Tierra (Clement et al.).

Evidentemente, esto es solo una propuesta basada en modelos numéricos, así que hay que tomarla con mucha precaución. Para poder confirmarla harán falta más datos de los planetas rocosos y, especialmente, muestras de los mismos para analizarlas a conciencia en los laboratorios terrestres. Lamentablemente, por el momento solamente disponemos de muestras de la Tierra y la Luna, aunque, con suerte, dentro de ocho o nueve años tendremos muestras de Marte. Pero mucho me temo que para disponer de muestras de Venus o Mercurio tendremos que esperar unas cuantas décadas adicionales.

Referencias:

  • https://arxiv.org/pdf/2112.00044.pdf
  • https://www.hou.usra.edu/meetings/lpsc2021/pdf/1024.pdf


88 Comentarios

  1. Me parece increíble que puedan hipotétizar estos escenarios nuestros científicos!

    Ya que la ESA ha enviado a Bepicolombo (en vez de estar “solo de observador”) ¿ayudará esta misión a confirmar la nueva hipótesis, o por el contrario, carece de instrumentos útiles a tal fin?

    1. Que sepáis que pasará por segunda vez el 23 de junio de este año.

      “Está integrada por cuatro elementos, el MTM (Mercury Transfer Module), MPO (Mercury Planetary Orbiter), el MMO (Mercury Magnetospheric Orbiter) y el escudo térmico del MMO, denominado MOSIF (MMO Sunshield and InterFace Structure). MPO, de fabricación europea….”

      …. MPO porta 11 instrumentos de 35 países
      (que bárbaro! Para que digan que no hay cooperación!)

      https://danielmarin.naukas.com/2018/10/21/lanzada-la-sonda-bepicolombo-a-mercurio-europa-y-japon-explorando-el-planeta-mas-pequeno-del-sistema-solar/

      Entonces pregunto:
      .¿nos servirá alguno para dilucidar la nueva hipótesis del “hurto y fuga de los hermanos VyT dejando enclenque al tercero de la familia interior?

      1. Es una pregunta difícil… en el artículo original no parecen hablar de ello, aunque sí que parecen decir que su modelo concuerda con los datos espectroscópicos de la sonda MESSENGER.
        En ese sentido los nuevos datos espectroscópicos de la Beppi, junto con datos de otros instrumentos, podrían ayudar a favorecer la hipótesis (o no).
        Estas cosas son tan complicadas de probar que a veces es más fácil encontrar un dato que sirva para rechazar la hipótesis a que nuevos datos la confirmen.
        ***
        Yo creo que para confirmar todas estas hipótesis necesitamos un encuentro con una civilización alienígena más antigua y avanzada, que hubiera sido testigo de la formación de nuestro planeta y lo hubiera grabado todo con sus telescopios… eso sí, si quieres conocer tu pasado, prepárate a pagar la factura que los aliens te pidan!! 🤣

  2. Todos crecimos creyendo que no podía haber planetas muy masivos cercanos a las estrellas porque en la nuestra teníamos solamente a mercurio, pero con los descubrimientos de otros sistemas… se nos cayó toda la estantería.
    Esta teoría de la migración es interesante.
    La única duda que me plantea es que no veamos lo mismo en otros sistemas. Los planetas masivos están bien cerca de sus estrellas, parece que la migración protoplanetaria no sería tan general como suponemos.

    1. Recuerda el sesgo observacional:

      Para detectar planetas con nuestra mejor tecnología actual (el Método del Tránsito) se favorece la observación de estrellas débiles y de planetas de muy corto periodo. Es normal, pues, que lo que más encontremos sean planetas masivos muy cerca de sus estrellas.

      Puede que sea la norma, o puede que no. Por ahora, sólo observamos mayoritariamente lo que ese sesgo nos permite ver.

      1. Y no solo con el método de tránsito. La observación del desplazamiento de la estrella por la gravedad del planeta tiene el mismo sesgo. Cuanto menor es el planeta, más difícil de observar es.
        Si nuestros instrumentos no hubieran mejorado desconoceríamos la existencia de tres cuartas partes de las estrellas de la galaxia (las enanas rojas), por ejemplo.

      2. Exacto. Por eso utilicé el que, por el momento, es el mejor (por productivo y por resolución) de los métodos usados, que es el Tránsito. El Método de Velocidad Radial aún tiene mucho más sesgo, como bien apuntas. Y los demás, pues…

    2. «La única duda que me plantea es que no veamos lo mismo en otros sistemas. Los planetas masivos están bien cerca de sus estrellas, parece que la migración protoplanetaria no sería tan general como suponemos.»

      Ufff, no sé muy bien lo que has querido decir con estas frases. Para empezar, se suponía que los planetas masivos cercanos a sus estrellas no se forman in situ sino que puede que sean fruto de migraciones al interior de sus sistemas. La verdad, como todos estos modelos son hipótesis que llevará su tiempo contrastar, nunca hizo excesivo caso.

      El caso, como bien dice Noel, tenemos o teníamos un sesgo observacional. Cuando empezamos a descubrir planetas en estrellas de tipo solar mediante el método de las velocidades radiales, lo primero que descubrimos fueron los famosos jupíteres calientes. Pero eso no significa que ese tipo de sistemas planetarios sean los más frecuentes! Ni mucho menos.
      De hecho, a medida que la precisión en las medidas doppler ha ido mejorando pues hemos descubierto planets cada vez más pequeños. Además, si lo combinamos con las detecciones por el método de tránsito, que nos permiten descubrir planetas más pequeños, lo que vemos es que los sistemas con gigantes gaseosos cercanos a sus estrellas en realidad son infrecuentes. Sobre todo, las conclusiones del Kepler son decisivas.
      https://danielmarin.naukas.com/2017/06/22/la-herencia-final-de-kepler-2-335-planetas/
      Para más inri, si nos vamos fuera de las estrellas de tipo solar y nos centramos en las enanas rojas, lo normal es que este tipo de estrellas no tengan gigantes gaseosos cercanos.

  3. Se agradece una lectura de un planeta cercano, y de paso conocer asi un poco de cómo avanza el conocimiento y la investigación para averiguar de dónde venimos. Y sorprende!

    El fotomontaje de la Tierra y Mercurio juntos es muy ilustrativo del tamaño y educativo. Y también sorprende, porque parece una foto real de la Luna, vista desde la perspectiva de un satélite cerca de ella.
    Sin mirar gráficas ni saber, es fácil preguntarse o hacer chiste, de si la Luna o Mercurio hace muuucho tiempo jugaron un billar planetario con la Tierra 😉
    Gracias por tantas curiosidades entretenidas!

  4. Mercurio que pudo haber estado a menos de 0.2 UA del Sol y con una excentricidad orbital aún mayor que la actual, Venus a la distancia de Mercurio, y sobre todo este planeta más cerca del Sol que Venus y dentro de la zona habitable… si este modelo es verdad tuvimos mucha suerte.

    Luego están las ideas que sugieren que Mercurio está así por culpa del Sol.

    1. Yo también había escuchado algo así, que Mercurio era una especie de mini Neptuno, pero que el viento solar le arrancó la atmósfera y dejó el núcleo con un pequeño – pequeñísimo – manto, formando así un planeta ctónico. Pero la superficie debería ser más lisa…

  5. Pero vamos a ver: ¿se necesita recoger muestras de Marte, Venus y Mercurio, para corroborar al 100% esta teoría sobre la formación planetaria de Mercurio?. Imaginemos que sea así, pero una vez tengamos estas muestras, ¿cómo descartar que fue la migración de Júpiter la que causó la formación de Mercurio con una masa tal y como lo vemos hoy en día?. No sé, a mi me parece que hay que tomarse estos modelos con precaución y no aventurarnos a pedir dinero para comprobar una teoría, cuando lo más normal es que esa inversión no sirva para dilucidar nada.
    En general, a mí no me gusta sobre-estimar lo que podemos lograr con la ciencia.

    1. Claro, por eso en el volcán de La Palma no hacía falta gastar dinero y exponer a la gente para tomar muestras de la lava y de los gases.
      Simplemente viendo las imágenes ya se podían hacer teorías sobre el tipo y comportamiento del volcán. Eso si, no valdrían gran cosa sin muestras físicas sobre las que apoyarse.
      Cualquier teoría sobre la formación de la Luna tiene que explicar la composición de las muestras que hemos traído de ella, si no, ni siquiera es tomada en cuenta. Con muestras de Mercurio y Marte se puede afinar el modelo.
      Pues claro que se necesitan si quieres hacer algo que valga más que unas reflexiones de barra de bar que sí que no dilucidan absolutamente nada.

    2. «¿se necesita recoger muestras de Marte, Venus y Mercurio, para corroborar al 100% esta teoría sobre la formación planetaria de Mercurio?»
      Hay un par de clasicos de que, a veces tener una muestra fisica ayudaria mucho a las observaciones a distancia: la posible «nieve metalica» en Venus y la naturaleza de los «Outflows channels» marcianos, la nieve metalica se sospecha es algun compuesto con galena, bismuto e incluso hierro, pero otros atribuyen a caracteristicas no conocidas del suelo venusino y la manera que algunos tipos de lava reflejan el radar; en Marte, aunque las cuencas gigantes como Kasei vallis son seguramente productos de megadeslaves repentinos de agua (que en nuestro planeta parece darse cada vez que finaliza una era glacial) algunos proponen que pudiesen ser productos de volcanismos extremos, muy parecidos a las las grandes provincias igneas terrestres.

      1. Tambien existe otra posibilidad mas cercana, pero que demanda mas investigacion: los meteoritos, hay un potencial pedazo de mercurio que se descubrio en 2012 en Marruecos (NWA-7325), de venus no hay hasta ahora, pero hay indicios de que cierta familia de asteroides cercanos (Atira) podrian ser de ahi, tambien existe la posibilidad de que la luna guarde pedazos de venus en su superficie, otra hipotesis indica que inclusive tendriamos ya muestras de algun planeta gigante o de hielo, en la forma diamantes negros (Carbonados), la mayoria provenientes de un posible impacto sucedido hace 2500 millones de años, saludos.

        1. Impresionante que sepamos tipificar el origen de algunos meteoritos.

          “Si Mahoma no va a Mercurio, Mercurio va a Marruecos”

          Milagroso (paréceme que un fragmento remonte el pozo gravitatorio)

          Gracias Tevatron.

          1. «Milagroso (paréceme que un fragmento remonte el pozo gravitatorio)»
            Asi de rudo debe haber sido ese impacto, yo en mi ignorancia sospecho que «cierta ayuda» le habra dado el sol (¿quizas una asistencia gravitatoria?), saludos y gracias a ud.

    3. Serie: erratas de Daniel Marín Arcones en su blog Eureka; errata número 5. Serie escrita, con respeto al autor, sobre las erratas fundamentales que desde mayo del 2021 detecté (tras haber analizado un 40% de sus entradas) en este blog. La errata que antecede a ésta es: danielmarin.naukas.com/2021/10/30/gauss-china-y-europa-juntas-para-traer-muestras-de-ceres/#comment-541809 donde me di cuenta que los de GAUSS ni se planteaban estudiar eso de que surgiera vida en el interior de Ceres.
      La errata a comentar hoy es: “Para poder confirmarla [la propuesta basada en modelos numéricos sobre la migración de Venus y la Tierra y cómo de ello se vio afectado Mercurio] harán falta más datos de los planetas rocosos y, especialmente, muestras de los mismos para analizarlas a conciencia en los laboratorios terrestres”.
      Bueno, no ha sido fácil descubrir esta errata, pero dedicando media hora ayer y una hora hoy, lo he logrado:
      (1) al final del pdf hou.usra.edu/meetings/lpsc2021/pdf/1024.pdf pone: «an interaction between proto-Mercury and the resonance during the epoch of giant planet migration cannot be ruled out as a possible source of the planets’ modern dynamical isolation from Venus».
      (2) al final de arxiv.org/pdf/2112.00044.pdf pone: «While this is consistent with MESSENGER spectroscopy, we also note instances where Mercury originates in the outer, presumably OC component of the disk, and others where the planet forms out of a mixture of both reservoirs».
      Es decir, que es muy probable que este último párrafo del artículo de Daniel, donde se explica que si tomamos muestras de los planetas rocosos y los analizamos en laboratorios terrestres, podremos confirmar esta propuesta basada en este modelo de evolución planetaria, sea una inventada de Daniel: que sea algo sin fundamento, ni base, ni na de na.
      Últimamente, en lugar de agradecerme la labor que hace esta sapientísima serie donde os intento mostrar la verdad; soléis ir en mi contra. Allá vosotros: los subnormales habituales y el indigno del 2021.

      En esta serie, para compensar mi proeza, os suelo hablar hasta aburriros de un tema de mi elección. Antes solía escribir sobre la estafa del cambio climático antropogénico, pero como no me he preparado nada más sobre ese asunto: os hablaré de unas ideas de Feyerabend.
      El caso es que yo a la filosofía no le tengo ningún respeto: cada uno dice su chorrada y si triunfa … unos ociosos se dedican a repetirla hasta degradarla. El caso es que la crítica de Feyerabend a la ciencia, yo la interpreto como: que no todo debe depender de un concilio de científicos (con esto del coronavirus se ha demostrado el poco acierto que proporciona un grupo de expertos científicos), que la ciencia se asemejaría al mito (por ejemplo, el mito de hacerle creer a la gente que ellos pueden contribuir a salvar el planeta) o que la ciencia podría quedar manipulada (por ejemplo, se puede fabricar un consenso científico sin ninguna base experimental, o científica, sobre la que sustentarlo).

      1. Podrías hablar sobre la reproducción de los Bivalvos mediterráneos. Te vamos a hacer el mismo caso (echarnos unas risas con tus desvaríos). O Sobre tus oposiciones a Cuñado del estado, que te las preparas a conciencia.

        1. Jose Antonio Fernández, no sé qué porcentaje de lectores de este blog representa tu: «no vamos a hacer …», pero que tú no hagas caso de lo que yo escriba me es completamente indiferente.
          En realidad al único que sí que me importa que lea y reflexione, sobre esta serie relacionada con las erratas del autor de este blog, es al propio Daniel. Nunca le pediría que se corrija, o que aclare algo que él escribió de una forma pero que debió haber escrito de otra. Tampoco le pediré que me dé las gracias.
          Así es en realidad como se transmite la ciencia hoy en día. Y cada lector está en su pleno derecho de: o bien creerse completamente al divulgador científico en quien él confía; o bien aceptar que existen casos en los que este divulgador podría estar errado.
          El caso concreto que nos ocupa me tuvo dudando durante un día, pero al final, me releí toda la información del artículo original sobre MESSENGER, y ya no tuve dudas. No puede uno pensar que el futuro análisis de muestras rocosas en un laboratorio es necesaria, cuando las teorías se lanzan ya basándose en las escasas observaciones orbitales.

      2. No, si el subnormal habitual, e indigno 2021 ya ha hablado:

        TÚ.

        No hace falta añadirle nada más a tu gilipollez galopante, te pintas solito dejándote a tí mismo en un ridículo cada vez más patético y profundo.

        «Cosas veredes, Sancho».

        1. Noel, no intentes acaparar. Tú ganaste sólo el premio al subnormal 2021; pero el premio al indigno 2021 lo ganó Pochimax.
          Aunque repetidamente te he puesto el enlace, danielmarin.naukas.com/2021/12/21/regreso-de-la-soyuz-ms-20/#comment-547861 , creo que no comprendes este premio. Te aclaro que el premio no te lo dí por insultarme, sino por no ser capaz de distinguir lo que va antes y lo que va después. Es decir, esto no es una riña de colegio donde dos chavales se insultan y ya está, esto es que yo te demuestro una de tus debilidades (el no saber lo que va antes y lo que va después) que te inhabilitan como persona normal: te quedas en sub-normal. Aunque vamos, yo entiendo tu creciente rabia y la multiplicación de tus insultos hacia mi persona.
          Pochimax ganó el premio al mayor indigno del 2021: porque me acusó de usar esta serie sobre las erratas de Daniel Marín como una excusa para escribir sobre el timo del cambio climático antropogénico; pero cuando le demostré que esa acusación era falsa, ni se retractó, ni me pidió perdón: ahí estuvo la indignidad.

  6. «Evidentemente, esto es solo una propuesta basada en modelos numéricos, así que hay que tomarla con mucha precaución»
    +1

    Estás entradas me encantan porque estimulan la imaginación.

    Esto de los modelos informáticos lo veo como una forma, mucho más sofisticada que las palabras sencillas, de expresar experimentos mentales. Claro que si los hacen personas con mucha formación en la materia, que dispone de muchos datos, merecen más atención, pero cualquiera podemos hacer experimentos mentales sobre lo que ocurrió en los comienzos del sistema solar. El que se tenga la capacidad de trasladarlo a un modelo informatizado no me lo hace mucho más creible. El ordenador en estos casos quizá no hace más que obedecer a la hipótesis.

    Si se formaron planetas como Venus y la Tierra mucho más cerca del Sol, su fuerza de gravedad me imagino que produciría mareas en este, ya que está compuesto de materia tan fluida como plasma y gas.

    ¿Estas mareas, aunque fueran pequeñas, podrían haber provocado una actividad solar variable, con fulguraciones mucho mayores que las actuales, que barrieran de volátiles el interior del sistema solar?

    ¿Las mareas en el Sol pudieron impulsar el alejamiento de Venus y la Tierra, como hacen las mareas terrestres con la Luna?

    ¿Las interacciones gravitatorias entre el Sol, Venus y la Tierra pudieron desestabilizar tanto las órbitas de cuerpos menores, más cercanos al Sol, que impidieron que Mercurio fuera más grande, o que se formará un planeta aún más interno, porque esos objetos eran desviados hacia el Sol o hacia fuera?

    1. A mí me da la sensación que la conservación del momento angular entre el sistema Tierra-Luna (la Luna se formó muy rápidamente tras la formación de la tierra, según la teoría más aceptada) y el Sol, no justifica alejarse de 0,5 a 1 UA en este tiempo, unos 4300 MA. Fíjate que los efectos de marea Tierra-Luna son más fuertes y la Luna solo se aleja 3,5 cm al año.
      Cierto lo que dices sobre los modelos informáticos, pero su función principal, más que para apoyar teorías sirven para descartarlas.
      Normalmente, metes los datos de los que dispones y los sometes a las leyes de la física. Si el resultado que obtienes no te gusta, que será lo habitual, será por datos insuficientes (o erróneos) o seguramente porque la teoría esta coja.
      O si te gusta y descubres Neptuno (con ayuda de la suerte que siempre viene bien) únicamente con papel y lápiz.

  7. Yo he entendido la manera en que este nuevo modelo explica el menor tamaño de Mercurio pero no su gran densidad y su gran núcleo. No sé si podrías explicarlo brevemente Daniel. Muchas gracias.

    1. Tal y como YO lo entiendo:

      En principio, un planeta en proceso de formación es poco más que una bola de magma ardiente. En esas condiciones, los materiales más densos (metales pesados como el hierro y el níquel, y múltiples tipos de isótopos radiactivos) se concentran en el centro por gravedad, mientras los más ligeros van quedando fuera.

      Si el tema es el que dice el artículo, Mercurio tuvo tiempo de formar su núcleo y una pequeña parte de su manto, pero se quedó sin material antes de seguir creciendo. De haber seguido creciendo como lo hicieron Venus y la Tierra, seguramente su núcleo habría sido un poco mayor que el actual (los materiales del disco solar no están diferenciados, sino mezclados «al mogollón»), con un extenso manto y una corteza planetaria, y un tamaño más o menos similar (2.000 km de radio arriba/abajo, por poner un margen de error).

      Vamos, que, resumiendo, vendría a ser que al planeta le «cortaron el grifo» antes de poder diferenciarse en capas gruesas y se quedó raquítico.

      1. Te diría que en tu comentario de más abajo donde hablas de impactos con otros objetos en formación pero no tan brutales como el mega impacto teorizado hasta ahora, cuadra mejor con la explicación a la pregunta que sólo el corte de grifo que comentas en esta respuesta.

        1. Como bien apuntas por ahí arriba, todas estas cosas son muy complejas.

          En mi modesto entender, los impactos «menores» tienden a fusionar más material con el cuerpo principal, del que expulsan. O sea, que «entra» bastante más de lo que «sale». Así que, EN PRINCIPIO (ojo, según yo) una sucesión de impactos así «engordaría» el protoplaneta en cuestión, en vez de «abortarlo».

          De todos modos, siguiendo la teoría expuesta en el post, cuadraría el tema si realmente los gemelos (Venus y la Tierra) barrieron el disco solar desde tan cerca del Sol.

          Pero oye, que a saber. Habrá que preguntarles a los aliens esos que comentabas, jajajaja.

      2. Gracias Noel, pero yo entiendo que la diferenciación en capas yéndose los elementos más pesados al núcleo ocurre DESPUÉS de que se ha formado todo el planeta, aunque también se puede ir dando a medida que se forma. Pero incluso en este último caso, si como tú dices en el disco protoplanetario los elementos densos y ligeros están mezclados aleatoriamente; se habría formado un planeta como una minitierra, con las mismas proporciones entre sus partes, con un mininucleo y un minimanto en proporciones similares, y no con el enorme núcleo en relación al planeta que tiene el Mercurio real.

        1. La diferenciación suele ser un proceso continuo (hasta que la cosa se enfría lo suficiente), pero tiene lugar mayoritariamente durante las fases más líquidas, o sea, durante los primeros millones de años. Luego las temperaturas y las presiones discriminan los materiales en capas ya más definidas y no es tan fácil la precipitación de pesados hacia el núcleo (en general, porque hay convección, hundimientos, plumas térmicas…).

          En cuanto a que debería mostrar una diferenciación a escala, en lugar del aborto de manto que exhibe, quizá tengas razón. Otros mundos pequeños de su tamaño, como nuestra Luna (incluso mundos mucho más pequeños) la exhiben.

          Quizá, y solo quizá, la explicación podría estar en una anisotropía de densidad del disco protoplanetario en función de la distancia al Sol: o sea, que los elementos más densos, estuviesen más cerca del Sol, y los más ligeros, más fáciles de mover por el débil viento solar de aquél entonces, fuesen dispersándose hacia afuera del disco.

          Eso permitiría (hipótesis cuñada 100%) que los núcleos de elementos pesados se formasen antes en escenarios de migración planetaria, y no solo por precipitación de elementos pesados durante la fase líquida. Igual con el manto y la corteza: conforme el mundo migrase hacia el exterior, iría acretando materiales más ligeros que flotarían sobre el núcleo más denso (luego ya se daría un proceso más lento y definido de diferenciación por precipitación gravitatoria y temperatura).

          Pero oye: nu sé.

          1. Bueno, la Luna, según su modelo de formación aceptado hasta ahora no sería un buen ejemplo, ya que estaría compuesta en gran parte por el manto de la Tierra, con un núcleo pequeño.
            Por otro lado, también como hipótesis cuñada mía podría ayudar a una rápida formación de núcleos de elementos pesados y metales la existencia de campos magnéticos.

          2. Claro, si la hipótesis Theia es correcta, casi la totalidad de la Luna procede de la mezcla del manto terrestre y el de Theia.

            Pero aún así, la Luna está diferenciada en capas, aunque sus materiales no sean los «normales» de los mundos telúricos formados por acreción primaria.

            A eso quería referirme: que con el mismo tamaño, e incluso con tamaños mucho menores, los mundos suelen estar constituidos por estructuras interiores diferenciadas de varias capas, al contrario que el caso de Mercurio (y de ahí el misterio). Siento si no me he explicado bien.

  8. Interesante artículo Daniel!

    Cuántos planetas como Mercurio, y por qué no, como la Tierra o Venus se habrá ‘comido’ nuestra estrella durante la formación del sistema solar…🙄

    Basta imaginar un cataclismo de choque entre dos protoplanetas, uno de los cuales sale ‘rebotado’ hacia el sol. Supongo que unos cuantos habrán acabado allí.

    Brutal…

    1. Había por ahí hace años una hipótesis que contemplaba la posibilidad de más de un centenar de protoplanetas pululando entre el Sol y Júpiter, y que las colisiones de algunos formaron los cuatro que aún existen, mientras que otros andarán por ahí paseando a oscuras o engordando el núcleo de Júpiter… o cocinándose en el horno solar.

  9. Qué triste es leer y no poder poner en la imaginación lo que se lee. Con Internet me he acostumbrado a leer sólo 1 párrafo de cualquier cosa. Una novela es cuesta arriba aunque sea menos denso en general. Analfabeto funcional supongo que es mi categoría. Incapacidad de lectura comprensiva. Ojalá al resto de la gente no le pase como a mí. Es frustrante no poder entender cosas mecánicas. La falta de memoria ayuda bastante. Ojalá el resto de la gente aproveche el contenido en un porcentaje mayor que el mío. Quizás estar callado en vez de contar las miserias es una buena idea. Pero es que me gusta leer cosas de ciencia aunque no las entienda.

    He captado que es una teoría de la organización actual del sistema solar y que se ha modelizado matemáticamente. Que la Tierra y Venus antes estaban más cerca del sol que Mercurio. Y que Mercurio debería estar más lejos, pero alternaron sus posiciones a lo largo del tiempo. Mercurio pasando en orden a la Tierra y Venus.quedándose más cerca del sol.

    Gracias Daniel y disculpa mi falta de comprensión lectora en general.

    1. Estimado Poli, Un gusto siempre leerte;
      Mira yo al igual que tu, tengo las mismas limitaciones, que tu expresas de ti, entonces te entiendo perfectamente( no quita que soy un espaciotrastornado total ! )
      Y leyendo tu resumen de lo que entendiste, pienso que »quizás» haya une corrección, a hacer; Y ten en cuenta que quizás soy yo el que no capto bien, y tu si !
      Lo que dices »que la Tierra Y Venus estaban mas cerca del Sol » si eso dice; ( 0.3 y 0.5 UA) .
      Yo no entiendo que Mercurio estuviese mas lejos, y que fueran Venus-Tierra, que lo pasaran, dejándolo »atrás»,
      de hecho ( y que me puedo equivocar tan enormemente!) Entiendo que; »Durante la formación cercana al Sol de Venus-Tierra, estos dos tomaron en gran cantidad, material del disco protoplanetario… »
      Sin que necesariamente, hubiera un »embrión» de Mercurio… Osea o en ese momento no había nada concreto, y al alejarse estos dos, se comenzara a formar Mercurio, con las »sobras» que dejaron del disco protoplanetario… formándose por la colisión de estos »embriones protoplanetarios» y/o choque entre embrion de Mercurio y protoplaneta…
      Pero nunca estuvo »por delante de Venus-Tierra»… Uff ! eso entendí… Pero aquí los chicos que saben, ( quizas Daniel) nos puede aclarar, a ti y a mi, lo que es evidente para los demás muchachos !
      Saludos Poli. 😉

        1. Estimado Policarpo, no te desanimes. El cerebro es un músculo, dicen.
          No hay clubes de lectura cerca de tu casa? Igual, como mencionaste, una novela, cuentos, sagas (ahora hay tanto publicado) puede servir para alimentar la imaginación!
          (Y si te tienta a dispersarte rápido, quizá leer en papel, no en la pantalla)
          Nada, una sugerencia, si sirve, y para seguirte leyendo.
          Saludos

    2. Coraje Policarpo!
      Has mostrado mejor comprensión lectora que la que veo en muchas universidades, escuelas…
      Es sana esta actitud tuya de cuidarte, incluyendo el cerebro.
      Si el cerebro y el resto del cuerpo se activan cotidianamente, luego se disfruta mucho y muchos años!
      🙂

  10. Los especialistas de RSC Energia recibieron una patente para un esquema de vuelo súper rápido a la ISS

    Especialistas de Energia Rocket and Space Corporation (parte de Roscosmos) han patentado el método de vuelo de órbita única a la Estación Espacial Internacional (ISS). Esto fue informado a TASS por el jefe del departamento de balística de la corporación Rafail Murtazin.

    «Nos dieron una patente, desde el 12 de noviembre se ha incluido en el registro de invenciones estatales de la Federación Rusa», dijo.

    Según el balístico, en un esquema de órbita única, el vuelo a la ISS tomará unas dos horas. Se supone que la nave espacial, después de la separación de la tercera etapa del vehículo de lanzamiento y la ejecución de dos impulsos, será lanzada en una órbita coelíptica, geométricamente similar a la órbita de la ISS. Cuando se observa la estación desde el barco en un ángulo de 23 grados sobre el horizonte, se realiza un impulso que, después de media vuelta, llevará al barco a las inmediaciones de la estación. Si es necesario, la tripulación realiza este impulso manualmente.

    “Para un esquema de un solo giro, el rango permisible de ángulos de fase inicial [la distancia angular entre la nave y la estación después del lanzamiento en órbita] es de aproximadamente 1 grado. Es difícil garantizar una precisión tan alta”, está convencido el experto.

    Murtazin explicó que el lanzamiento cuasi-coplanar permitirá ampliar significativamente el rango de fase, en el que la nave se pone en órbita con una ligera discrepancia con el plano orbital de la ISS. «La trayectoria del vehículo de lanzamiento (LV) en el segmento de vuelo de la primera y segunda etapa permanece sin cambios. Cuando la tercera etapa comienza a funcionar, el sistema de control gira suavemente el LV a lo largo del curso y lo lleva a una nueva inclinación, dos a tres centésimas de grado diferente de la inclinación de la ISS», dijo el balístico, enfatizando que las capacidades correspondientes del cohete fueron confirmadas por los desarrolladores tanto del portaaviones (RKC Progress) como de su sistema de control (automatización NPO).

    Luego, para alinear el plano orbital con el de la ISS, la nave necesitaría un impulso lateral. «Si construyes el esquema correctamente y cambias el impulso de ascenso para el encuentro al punto de intersección de los planos orbitales de la nave espacial y la ISS, el precio del componente lateral del impulso se ‘hundirá’ en un gran impulso de ascenso». añadió Murtazin.

    1. El desarrollo de un esquema de vuelo súper rápido a la ISS continuará en el verano

      Los especialistas continuarán trabajando en un esquema de vuelo de órbita única a la Estación Espacial Internacional (ISS) durante el lanzamiento de la nave espacial de carga Progress MS-20 en el verano de 2022. Esto fue informado a TASS por el jefe del departamento de balística de Energia Rocket and Space Corporation (parte de Roscosmos), Rafail Murtazin.

      «Prepararemos las condiciones para llevar a cabo un esquema de encuentro de cuatro órbitas para el Progress MS-20 y, en este contexto, elaboraremos los elementos de un esquema de una sola órbita», dijo Murtazin.

      Ballistic explicó que en la etapa final del encuentro, la nave se lanzará a una órbita coelíptica y, en un momento dado, se realizará un impulso para transferirse a la órbita de la ISS a lo largo de la trayectoria óptima de Hohmann. “El vuelo nos permitirá confirmar nuestros cálculos antes de la transición final a un esquema de un solo giro”, agregó el experto.

      1. Gracias por el artículo Daniel.

        Una pregunta para los entendidos, en el contexto de la perdida del Manto de mercurio: Cuando diferenciamos los choques más suaves de embriones con choques más catastróficos de planetesimales, de que orden de magnitud de diferencia estamos hablando? Y en qué sentido es menos catastrófico (Ángulo, velocidad, masa, todo junto..)?

        1. Tal y como yo lo veo, la diferencia que preguntas vendría a ser la que hay entre un asteroide «gordete» (tipo Psyche, sobre los 200 km) para abajo, y un topetazo planetario tipo Tierra-Theia (que según la hipótesis, Theia andaría por el tamaño de Marte, sobre los 6.000 km).

          En el primer caso, los choques causarían estragos en la superficie del protoplaneta, pero no implicaría cambios significativos ni de masa, ni de valores de mecánica orbital. En el segundo caso, implicaría la fusión total de los cuerpos implicados en uno mayor, con pérdida de material al espacio (formando eventualmente otros cuerpos, como nuestra Luna) y cambios significativos de valores de rotación, traslación y demás. Incluso, en algunos casos particulares, podría implicar la destrucción completa de ambos cuerpos, dejando tras ellos solo un cinturón de escombros.

          Ahora, darte cantidades, queda por completo fuera de mi capacidad, jajajaja

          1. Gracias por la respuesta, imaginaba algo así, pero quiero números jajaja.

            Voy a recolgar la pregunta que me he equivocado de sitio.

      2. Tiene mérito aunque doble lectura.
        Cuanto antes llegas menos te aburres, pero menos tiempo tienen para huir.

        (! De la catástrofe, digo de la Castafiore en visita imprevista !)

          1. No te preocupes por eso…

            Los gringos y los chinos están a años luz de poder hacer algo así…

            Tan simple como eso!

          2. Roscosmos es considerado el ente mas corrupto de este sector empresarial, no solo Rogozin goza de estos beneficios, busca en internet la corrupción en Roscosmos y veras que hay hasta pagos excesivos solo por crear powerpoints y atención especial a visitantes, es todo un nido esa organización. de ahí que sus proyectos son muy lentos por que el dinero se va a otro lado y no a los profesionales de los mismos responsables en el desarrollo de I+D.

            Corrupción desde la construcción de sus bases de lanzamiento hasta la compra de materiales básicos para la fabricación de sus lanzadores, hostigamiento a potenciales competidores privados rusos, materiales sin verificación etc. hay de todo. Hay suficiente documentación sobre la corrupción en Roscosmos(en idioma RUSO) que se puede hacer una serie completa o unos cuantos documentales.

    2. volviendo nuevamente al tema Mercurio:
      el colapso gravitatorio de una nube molecular gigante formo el sistema solar. primero fue la formación del disco proto-planetario, de allí el proto-Sol y los proto-planetas. que como termino mercurio con un núcleo tan grande en proporción a su volumen, pues..
      – bien pudo haber sido porque un cuerpo (planetesimal grande) lo pudo haber golpeado arrancadole su corteza exterior, -hasta ahora la teoría mas aceptada-, por la disposición de planetas Mercurio nunca podría tener un satélite natural y cualquier cuerpo cerca a la orbitario de Mercurio o terminaría por inestabilidad o en el Sol o golpeando al planeta,
      – o bien en lo inicios de al formación de Mercurio la temperatura pudo ser tan alta que el planeta perdió la mitad de su masa por la evaporación de la roca, la atmósfera de “vapor de roca” pudo ser arrastrada por el viento solar.
      – o, simplemente Mercurio no fue capaz de recoger suficiente material. Este articulo es una variante de esta teoría cuyos hallazgos refuerzan ahora mas esta hipótesis.
      Bepicolombo va resolver muchas dudas,
      ¿como seria una sonda-aterrizador en Mercurio? ¿a donde a aterrizaría esa sonda, en algún cráter sin iluminación o en el Ecuador de Mercurio?

        1. con lander incluido cuesta un montón de presupuesto (y tiempo) esa misión
          y solo duraría tres meses sondeando Mercurio, según el articulo referenciado.

      1. Jx, hay un par de «peros» en el tema.

        En primer lugar, al parecer, el primero en formarse en el Sistema Solar, NO FUE (contra todo pronóstico) el Sol, sino Júpiter. Repito: AL PARECER (según varias cosas que leí hace tiempo, por ejemplo: https://www.muyinteresante.es/ciencia/articulo/jupiter-es-el-planeta-mas-antiguo-del-sistema-solar-141497434748).

        En segundo lugar, un gran impacto genera tanta temperatura que suele volver a fundir el mundo entero, lo que daría lugar a una diferenciación mayor de sus capas, no a una anomalía así de grande. A menos, claro está, que el impactador fuese casi completamente metálico y hubiese impactado con un protoMercurio aún casi completamente metálico, lo cual habría dejado muy poco material ligero para formar el resto del planeta, quedando solo esa «birria» de manto como testimonio). Mundos tan pequeños como Mercurio, e incluso más pequeños, tienen una estructura diferenciada, incluso con grandes impactos.

        Si hubiese impactado en un ángulo «de rasquis», seguiría habiendo una diferenciación significativa, y una huella muy reveladora de impacto (como Vastitas Borealis en Marte, que es casi llana y una media de 4km por debajo de la media planetaria). Vamos, que habría una enorme «cicatriz» en un lado y una diferenciación apreciable en el otro… hipótesis cuñada, conste.

        Y por último, el tema de la temperatura, si lo dices por la cercanía al Sol, hay que recordad la Paradoja del Sol Débil: nuestra estrella era hasta un 30% menos brillante y activa en esa lejana época, con lo que la temperatura de formación, per se, no debiera haber evaporado ningún material denso (volátiles a parte), y el calor de la estrella en formación poco aportaría, máxime con un viento solar mucho más débil que en épocas posteriores.

        Pero no deja de ser MI opinión…

        1. sobre lo ultimo
          la nube molecular que colapso gravitacionalmente debió haber estado a una temperatura muy alta y siguió alta antes de que el Sol empezara a producir energía estable. Mercurio debió tener una atmósfera de roca vaporizada, y se piensa que al cabo de un millón de años de la aparición del Sol como estrella, el llamado viento solar barrió del disco todo el material que no se había acumulado en los planetas, y pienso incluía esa atmósfera de roca vaporizada en Mercurio.

          1. Pues pudiera ser, perfectamente. De todos modos, también habría que contemplar la posibilidad de que en ese entonces, recién formado, Mercurio rotase a una velocidad significativamente mayor y, por tanto, dispusiese QUIZÁ de campo magnético (de hecho, tiene un campo magnético aún, aunque bastante extraño según he leído). En tal caso (pura hipótesis), su atmósfera de roca vaporizada habría estado protegida del primer «encendido» del Sol.

            Pero lo dicho: a saber, tú…

  11. Me he leído por encima el artículo y hay una cosa que no termino de entender

    «outward migration is typically favored at small radial distances near the end of the disk’s lifetime due to strong negative
    temperature gradients. These radial and mass dependencies of migration in turn give rise to “convergence zones” within the disk. In these radial bins of null-
    migration, proto-planets of a particular size traversing the disk from inside-out stop and meet other objects
    migrating outside-in
    »

    A ver, entiendo que un fuerte gradiente negativo de temperatura favorecerá que el gas y pequeñas partículas migren hacia afuera. ¿Se supone que ese gas y polvo chocan contra Venus y la Tierra y los empujan hacia afuera? Luego habla de «zonas de convergencia» donde se juntan partículas que van hacia afuera con las que van hacia adentro. ¿Es ahí donde se supone que Venus y la Tierra se detienen momentáneamente y se dan un festín antes de empezar de nuevo el ciclo?

    Saludos

    1. Has dado en el clavo, Pedro. La migración outward es el artificio que los autores tienen que meter con calzador en su modelo numérico para que funcione, y lógicamente le imponen el valor justo y necesario para que al cabo de los 100 Myr los 4 planetas queden más o menos en el sitio que les corresponde. Es lícito, pero ilegítimo.
      La interacción de un planeta ya gordito con el disco protoplanetario es viscosa, le quita momento al planeta, no se lo da, esté el disco caliente o frío. Eso cierra la órbita, no la abre. Por eso las migraciones inward forman parte de todos los modelos de dinámica planetaria solar desde hace años, y por eso explican la presencia de planetas, grandes y pequeños, en órbitas muy cerradas alrededor de otras estrellas. No existe en el universo ningún ejemplo astronómico real que ilustre una migración outward de la magnitud que se necesitaría para empujar V y T a contracorriente tanto como propone este trabajo.

      Furthermore: en el cuadro 100 Myr,»Final State of the System», Mercurio está en excentricidad razonablemente similar a la actual, pero su posición, vive Kepler que no lo está: anda por las 0.18 AU, en lugar de las 0.39 AU actuales. Ni inventándose la migración outward de magnitud arbitraria han sido los autores capaces de llevar su Mercurio numérico a la posición del Mercurio de roca y hueso.

      Por todo esto el artículo está en Arxiv, y no en Physical Review.

      1. Comentariazo, Julio. Chapeau!

        Un par de cosillas, porque ya sabemos que el Universo suele divertirse mucho sorprendiéndonos y echando por tierra nuestros modelos. Donde dices: «No existe en el universo ningún ejemplo astronómico real […]» quizá, por mera prudencia, habría sido mejor comentar que: «No existe en el universo CONOCIDO ningún ejemplo astronómico real…».

        … porque mañana los astrónomos descubren un sistema solar en el que sí está ocurriendo ésto y nos quedamos todos con cara de becerro frito.

        Y… cierto que no aplica al Sistema Solar (ni a ningún modelo de formación planetaria y migraciones «normales», ni de lejos… vamos, ni siquiera ciego de anfeta aplicaría, pero… SÍ hay eventos astronómicos reales capaces de mover planetas como fichas de parchís (y eso sin entrar en supernovas y eventos de alta gravedad). Por ejemplo ciertas megaeyecciones coronales de algunas estrellas, que podrían expulsar un planeta de su órbita con la misma facilidad con que se patea un balón de fútbol (tema aparte que el planeta sobreviva a la «caricia», claro).

        Pero me ratifico: COMENTARIAZO!

        1. Sí, aquí estoy contigo, Noel. No digo que al final no sea como dice Julio, pero es que apenas estamos asomándonos a los discos protoplanetarios jóvenes, a los planetas jóvenes… descartar escenarios con rotundidad no es prudente (aunque a la larga sea cierto)

    2. Yo tampoco entiendo que una diferencia de temperaturas empuje planetas hacia fuera. Me parece que son demasiado densos, con poca superficie en relación a su masa, como para que los mueva el viento solar, o incluso los restos de la nube protoplanetaria.

      Si acaso se movieron hacia fuera Venus y la Tierra, me parece más probable que se debiera a interacciones gravitatorias con otros cuerpos. Por ejemplo: como en las cercanías del Sol las órbitas de varios cuerpos serían inestables, los que cayeran hacia el Sol lo harían a costa de impulsar hacia fuera a otros. Como resto de esas interacciones, sólo quedaría Mercurio cerca del Sol.

      1. Quizá la excursión turística de Júpiter y Saturno por el interior del Sistema Solar tuvo algo que ver con lo de sacar a los gemelos de sus órbitas y mandarlos a zonas más frescas (aunque para lo que le sirvió luego a Venus, pueees… jajaja).

        1. ¡Pobre Venus! No te rías de su desgracia. Aunque ese calor puede ser un buen mecanismo de defensa contra terrícolas invasores🙂

          También pudo ser que muchos pequeños Vulcanos les dieran a T y V «asistencia gravitatoria» para salir de allí, inmolándose luego en el Sol.

          1. Qué recuerdos de los «vulcanos» (y no hablo de los orejas-picudas de Star Trek).

            La primera vez que leí sobre un hipotético primer planeta, propuesto por Le Verrier en 1859, por dentro de la órbita de Mercurio, fue hará unos 30 años. Lo llamó Vulcano, precisamente (claro que, supongo que ya lo sabrías, porque de ahí tu comentario).

            De hecho, creo que fue en la «Muy Interesante» que lo vi, en un artículo que hablaba (con una estupenda ilustración) de cómo habría sido el Sistema Solar de haberse confirmado todos los supuestos planetas y lunas que se dijo que se habían descubierto y que nunca fueron.

            Pero aunque lo he intentado durante un buen rato, no he conseguido encontrar esa info… han pasado más de 30 años…

  12. Seria interesante saber las posibilidades de mineria en Mercurio, ¿habria muchos materiales pesados como oro y uranio? debido al colapso del nucleo ¿seria mas facil encontrar abundantes materiales de naturaleza metalica o incluso algun material no conocido?.

    1. Pozo gravitatorio. Tenien asteroides y mini asteroides metálicos ¿para qué hacer minería en Mercurio? (salvo que pretendas establecer allí una base y fábricas para hacer… no sé el qué.

  13. Vuelvo a poner aquí mi pregunta ya que por error la he colgado debajo del comentario de nuestro particular CM de Roscosmos, no te lo tomes a mal Julio 🙂

    Gracias por el artículo Daniel.

    Una pregunta para los entendidos, en el contexto de la perdida del Manto de mercurio: Cuando diferenciamos los choques más suaves de embriones con choques más catastróficos de planetesimales, de que orden de magnitud de diferencia estamos hablando? Y en qué sentido es menos catastrófico (Ángulo, velocidad, masa, todo junto..)?

  14. Alexander Lutovinov, IKI RAS: “En un año, el observatorio de rayos X Spektr-RG ha registrado más objetos que otros en décadas”

    ¿De qué hablar el 8 de febrero, el Día de la ciencia rusa? Creemos que la mejor opción son los registros del proyecto científico ruso en el espacio profundo, el observatorio de rayos X Spektr-RG. Alexander Lutovinov, Director Adjunto del IKI RAS y Director Científico del telescopio ART-XC que lleva el nombre de M. N. Pavlinsky, habló sobre el proyecto, especialmente para el medio Pro Cosmos.

    El 8 de diciembre de 2021 marca dos años de operación exitosa del observatorio ruso de rayos X Spektr-RG en una órbita de halo alrededor del punto L2 de Lagrange. Incluye dos telescopios: el ART-XC ruso que lleva el nombre de MN Pavlinsky y el eROSITA alemán, que observan el cielo en los rangos de rayos X duros (4–30 keV) y suaves (0,3–10 keV), respectivamente. La singularidad de los instrumentos radica en el hecho de que combinan una buena resolución con un gran campo de visión.

    Aproximadamente cada seis meses, Spektr-RG realiza un estudio completo de todo el cielo y, después de 8 estudios, está previsto pasar al estudio puntual de los objetos más interesantes. A fines de diciembre de 2021, se completó la cuarta revisión. Y para fines de 2023, se espera que se cree un mapa de rayos X de todo el cielo entre 30 y 40 veces más detallado que los disponibles actualmente. Luego, el observatorio pasará a estudiar objetos individuales o las regiones más interesantes del cielo.

    Pro Cosmos: ¿Se puede comparar Spektr-RG con los observatorios de rayos X Chandra y XMM-Newton?

    Alexander Lutovinov: El anterior mapa del cielo de rayos X blandos fue realizado por el observatorio alemán ROSAT (1990-1998) a principios de los 90. Asumimos que al final del estudio del cielo de 4 años, cuando hayamos realizado 8 estudios, el mapa del cielo de rango suave será 30-40 veces más sensible que el obtenido por ROSAT. Si hablamos de nuestro telescopio ART-XC, entonces funciona en un rango más difícil y hará que el mapa, en principio, sea mejor que cualquier cosa que se haya hecho antes. Ya hemos registrado tantos objetos en el primer año de trabajo como otros observatorios que operan en aproximadamente el mismo rango de energía han registrado durante décadas de trabajo.

    El primer estudio SRG/eROSITA del cielo, que muestra los objetos más brillantes y notables y las estructuras extendidas. La banda oscura en el ecuador del mapa corresponde al plano de nuestra Vía Láctea. Fuente: M. Gilfanov, R. Sunyaev, E. Churazov (IKI), H. Brunner, A. Merloni, J. Sanders (MPE)

    En cuanto a los observatorios Chandra y XMM-Newton, se crearon de acuerdo con los mismos principios que los dos telescopios en Spektra-RG, son telescopios de rayos X de espejo. El componente más importante de estos instrumentos son los sistemas de espejos que enfocan los rayos X en los detectores de semiconductores. La diferencia es que, a pesar de la mayor sensibilidad, el campo de visión de Chandra y XMM-Newton es bastante limitado, técnicamente no pueden hacer un mapa de todo el cielo debido a las características de diseño. En consecuencia, ambos telescopios del observatorio Spektr-RG pueden hacer esto: ambos tienen amplios campos de visión. Y lo hacen mejor que los instrumentos de generaciones anteriores, porque tienen mayor sensibilidad.

    Pro Cosmos: ¿Qué objetos y fenómenos espaciales puede observar Spektr-RG? Sombra de agujeros negros, procesos de formación de estrellas, núcleos galácticos a través del polvo de estrellas, cuásares a grandes corrimientos al rojo/grandes distancias cosmológicas. ¿Quizás puedas resaltar algo?

    Alexander Lutovinov: El objetivo principal es construir el mejor mapa del mundo del Universo en rayos X, es decir, tratar de ver el máximo número posible de objetos brillando en rayos X. Está previsto ver todos los cúmulos masivos de galaxias, varios millones de agujeros negros supermasivos, para intentar adentrarse lo más lejos posible en las profundidades del Universo.

    Eso sí, no veremos la sombra de un agujero negro. Una imagen famosa de tal sombra se publicó hace un par de años, pero se obtuvo como parte del proyecto global Event Horizon Telescope, EHT (Event Horizon Telescope). El proyecto reunió varios telescopios e interferómetros que operan en el rango milimétrico alrededor de la Tierra. La resolución angular obtenida supera significativamente cualquier instrumento individual. En rayos X, ciertamente no veremos esto. Y aquí están los diversos procesos asociados con la formación de estrellas, con explosiones de supernovas, con la destrucción de estrellas por mareas bajo la influencia de la gravedad de los agujeros negros … Eso es todo lo que deberíamos y ya vemos, como destellos en estrellas, destellos de agujeros negros , en estrellas de neutrones. Observamos todos estos procesos de muy alta energía.

    Pro Cosmos: También se han descubierto coronas calientes en estrellas…

    Alexander Lutovinov: Las estrellas también brillan en el espectro de rayos X, incl. y nuestro Sol, aunque no es muy brillante en él. Pero hay estrellas que brillan [en rayos X] varios órdenes de magnitud más brillantes. Tienen una radiación coronal muy poderosa, cuyos destellos también vemos.

    Pro Cosmos: ¿Cuáles son las fuentes de variables más interesantes que hemos visto en el transcurso de las cuatro encuestas?

    Alejandro Lutovinov:Incluso las fuentes constantes cambian de alguna manera, no hay ninguna fuente que brille exactamente al mismo nivel. En consecuencia, la variabilidad de diferentes objetos se puede observar en diferentes escalas, desde milisegundos hasta varios años. Cuando escaneamos el cielo, pasamos sobre el objeto durante varias decenas de segundos. Durante este tiempo, podemos ver cierta variabilidad en esta escala de tiempo. Luego, durante aproximadamente un día, volvemos a este objeto varias veces cada cuatro horas, y luego observamos esta región del cielo nuevamente después de seis meses. Por lo tanto, podemos rastrear y estudiar cualquier proceso que sea variable en tales escalas de tiempo. Y pueden ser completamente diferentes. Si estamos hablando de períodos cortos, estos, por ejemplo, pueden ser destellos en estrellas de neutrones. Cuando tienes una estrella de neutrones y hay una estrella ordinaria cerca, cuya materia fluye bajo la influencia de la gravedad, cae sobre una estrella de neutrones y se acumula gradualmente en su superficie, luego, en algún momento, se crean allí las condiciones para una explosión termonuclear, cuando varias masas de la Luna se queman. en unos 10-15 segundos. Esta es una energía loca que, por supuesto, no se puede lograr en la Tierra. Y registramos tales destellos, esto nos permite comprender y medir mejor los parámetros de las estrellas de neutrones, en particular, sus radios.

    Hay otros objetos, como agujeros negros variables o estrellas de neutrones. Debido a algunos procesos evolutivos en una estrella ordinaria adyacente a dicho objeto, puede comenzar un proceso de acreción en un sistema binario, cuando la materia de la estrella comienza a caer sobre una estrella de neutrones o un agujero negro, mientras se calienta fuertemente, a temperaturas de decenas o incluso cientos de millones de grados. Y luego, de repente, una fuente de rayos X muy brillante de repente parpadea en el cielo. Estos procesos pueden llevar semanas o meses.

    Imagen de una región de la galaxia cercana Gran Nube de Magallanes en dirección a la Nebulosa de la Tarántula, obtenida por el telescopio eROSITA. El diámetro de la imagen es de 1 grado. El color caracteriza la dureza del espectro de rayos X. Fuente: Roscosmos

    Y hay eventos de destrucción de estrellas por mareas a causa de agujeros negros supermasivos. Como regla, tales procesos ocurren dentro de unos pocos meses, seis meses o un año. Al estudiar los cambios en el cielo en diferentes escalas de tiempo, por ejemplo, comparando mapas obtenidos cada seis meses, uno puede ver objetos tan variables que se comen las estrellas ordinarias, es decir. ver los procesos de destrucción de las mareas. Hasta la fecha, el observatorio Spektr-RG ya ha registrado varias docenas de estos eventos y se está trabajando más en el análisis de datos.

    Pro Kosmos: «Spektr-RG» se encuentra en el punto de libración L2. ¿Cuál fue el motivo de su elección?

    Alejandro Lutovinov:El punto de Lagrange L2 es bastante inusual para nosotros, ni una sola nave espacial doméstica ha volado allí antes de Spektr-RG. Aunque este punto ha sido utilizado activamente durante mucho tiempo por otras agencias espaciales. Su ventaja es que estás en condiciones térmicas y de fondo muy cómodas. Para obtener el mapa del cielo más detallado y sensible, debe registrar objetos muy débiles. Y estos fotones interesantes para nosotros, literalmente piezas, deben detectarse en el contexto de la radiación de la galaxia y el aparato en sí (por ejemplo, las partículas cargadas golpean contra él, que caen en los detectores o causan la radiación de X- secundario). ray y gamma quanta), que interfiere terriblemente con las observaciones. Por lo tanto, cuanto más estable y pequeño sea el fondo, más fácil será sustraerlo y eliminarlo, para trabajar de alguna manera con él. La segunda característica del punto L2 son las condiciones térmicas estables y predecibles. El telescopio alemán eROSITA opera a una temperatura de aproximadamente -85°C, es decir, a temperaturas criogénicas. Para lograr tales condiciones, debe irradiar en algún lugar, descargar calor, por lo que se instalan radiadores potentes en el telescopio. Y son naturalmente extremadamente sensibles a las condiciones térmicas cambiantes. En el punto L2, se pueden crear condiciones térmicas estables, cuando tanto el Sol como la Tierra están en el mismo lado, aproximadamente en la misma línea. Estas fueron las principales ventajas que determinaron la elección de L2. Naturalmente, son extremadamente sensibles a los cambios en las condiciones térmicas. En el punto L2, se pueden crear condiciones térmicas estables, cuando tanto el Sol como la Tierra están en el mismo lado, aproximadamente en la misma línea. Estas fueron las principales ventajas que determinaron la elección de L2. Naturalmente, son extremadamente sensibles a los cambios en las condiciones térmicas. En el punto L2, se pueden crear condiciones térmicas estables, cuando tanto el Sol como la Tierra están en el mismo lado, aproximadamente en la misma línea. Estas fueron las principales ventajas que determinaron la elección de L2.

    Por supuesto, también es posible observar el cielo mientras se vuela cerca de la Tierra, y ROSAT funcionó así. Hay condiciones de fondo bastante buenas cuando vuelas bajo los cinturones de radiación, pero hay sutilezas al proporcionar otras condiciones. En este sentido, el punto L2 es muy cómodo, especialmente para este tipo de misiones de reconocimiento. Los telescopios Planck (CMB) y Herschel (IR) volaron allí, y James Webb también vuela aquí. En la próxima década, se planean varias misiones más para trabajar en esta área del espacio. Pero no habrá atascos, cada nave espacial vuela en su propia órbita de halo, por ejemplo, nosotros volamos en una órbita de 800.000 km alrededor del punto L2.

    Pro Cosmos: ¿Qué objetos registrados son de mayor interés para los científicos?

    Alejandro Lutovinov:Ya hay varios millones de objetos en el mapa eROSITA y alrededor de mil objetos en el mapa ART-XC. La diferencia es bastante comprensible, porque estos son rangos diferentes, se complementan entre sí y le permiten construir una imagen completa del Universo. La naturaleza está dispuesta de tal manera que en la gran mayoría de los casos hay órdenes de magnitud de fotones más suaves, por lo tanto, muchos más objetos también son visibles en dichos haces. Los objetos que nos interesaron principalmente son los que ART-XC ve. , pero no ve eROSITA. Estos son los llamados agujeros negros supermasivos fuertemente absorbidos en los centros de otras galaxias (no se absorben los agujeros negros, sino la radiación de ellos por el polvo y el gas). La orientación espacial de estos objetos con respecto al observador es tal que la radiación emitida por el objeto central atraviesa una gran cantidad de polvo y gas galáctico. En este caso, la radiación de rayos X blanda se absorbe casi por completo en dicho medio, mientras que la radiación de rayos X más dura pasa sin cambios significativos. La detección y el censo completo de tales objetos engullidos es muy importante, porque dependiendo de la proporción de cuántos objetos de este tipo hay en el cielo, podemos estimar correctamente el número total de agujeros negros supermasivos en el Universo.

    ¿Qué más es interesante? Por ejemplo, los objetos más distantes registrados por Spektr-RG. Este, en particular, es un cuásar que brilló cuando el Universo tenía literalmente entre 800 y 900 millones de años (como referencia, la edad actual del Universo se estima en unos 13.700 millones de años). Y ya se han descubierto muchos de estos objetos, son muy interesantes desde el punto de vista de comprender cómo se pudo formar un objeto tan grande y brillante en una escala tan pequeña del Universo.

    Además, el telescopio ART-XC descubrió varios sistemas nuevos en nuestra Galaxia, uno de los cuales resultó ser un microquásar. Este es un agujero negro de masa estelar, que estalló muy brillantemente, y continúa brillando ahora tanto en el rango de radio como en el infrarrojo, visible e incluso en rayos gamma. Todo esto sugiere que en nuestra Galaxia hay un objeto muy inusual que nadie ha visto antes.

    Si hablamos de la detección de materia y energía oscuras, para tratar de sacar conclusiones sobre sus posibles propiedades, es necesario, en primer lugar, que tenga muchos objetos. Por ejemplo, los mismos cúmulos de galaxias. Nuestros colegas alemanes que trabajan con datos de eROSITA publicaron recientemente un artículo sobre los resultados de las observaciones de una pequeña área del cielo durante la fase preliminar de las observaciones de calibración en 2019, es decir, antes de comenzar la revisión. Observaron una sección del cielo de unos 140 metros cuadrados. grados con la exposición que se logrará después de un estudio de cuatro años, para comprender cuántos cúmulos de galaxias habrá en general, cómo se distribuirán. Y dibujaron una imagen tridimensional maravillosa, qué cúmulos de galaxias están ubicados a qué distancias cosmológicas y cuáles son sus masas.

    De hecho, estudiando la distribución de los cúmulos de galaxias en el Universo a diferentes distancias y con diferentes masas, se supone que será posible estimar la contribución de la energía oscura a la evolución del Universo. El Universo ahora se está expandiendo con aceleración, mientras que se cree que anteriormente este proceso se llevó a cabo sin aceleración alguna, o con menos que ahora. Dependiendo de cómo se formaron los cúmulos de galaxias, a qué distancia se ubican, cuáles son sus masas, será posible obtener estimaciones de la contribución de la energía oscura a la historia del Universo.

    Pro Cosmos: Es decir, ¿la energía oscura es la responsable de la expansión del Universo?

    Aleksandr Lutovinov: Sí. Y también podemos hablar de materia oscura. Está contenido dentro de las galaxias, dentro de los cúmulos de galaxias. Si crea un mapa de cúmulos fusionados, puede ver, por ejemplo, que el componente bariónico se mueve en una dirección y el componente no bariónico se mueve de manera diferente. Desde aquí, se pueden obtener estimaciones directas de la materia oscura, su contribución a la masa total del Universo.

    Pro Cosmos: ¿Se puede usar Spektr-RG para estudiar algo cercano, por ejemplo, la estrella más cercana?

    Alejandro Lutovinov:De hecho, estamos muy comprometidos con el estudio de nuestra propia Galaxia. También observamos el agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea. Es que ahora estamos repasando todo el cielo, que, en primer lugar, tiene, digamos, una orientación cosmológica extragaláctica. Pero en este repaso también registramos una enorme cantidad de fuentes galácticas. ¿Qué es más fácil de trabajar fuera de la Galaxia? Si estás dentro de la Galaxia, es extremadamente difícil medir la distancia a un objeto en ella. Pero medir la distancia a una fuente ubicada en alguna otra galaxia no presenta ningún problema particular (por espectro, por corrimiento al rojo). Sin embargo, también vemos muchos objetos intragalácticos, hay cientos de miles de ellos. Se debe realizar un gran trabajo por separado sobre ellos, porque inicialmente todavía es necesario determinar su naturaleza. Para, para, por ejemplo, determinar la naturaleza de un objeto extragaláctico, se puede hacer una correlación entre los rayos X y el espectro visible. Y luego, si tiene datos ópticos en diferentes rangos de longitud de onda, puede obtener un pseudo-espectro mediante el cual predecir si es un núcleo activo o una estrella en nuestra galaxia.

    Por ejemplo, gracias a los esfuerzos de nuestros jóvenes colegas, basada en métodos de aprendizaje automático y redes neuronales, se creó una «máquina» que escanea millones de esos objetos, descarta objetos de nuestra galaxia y los correlaciona con datos de rayos X, seleccionando así Objetos extragalácticos potencialmente interesantes para estudios posteriores. Ahora estamos trabajando en el segundo lado de este problema, en el que tenemos que descartar todos los objetos extragalácticos, tratando de centrarnos en los intragalácticos para correlacionarlos con lo que tenemos en rayos X y óptica.

    Bueno, las estrellas más cercanas a nosotros, lo son, son especialmente claramente visibles con el telescopio eROSITA, ya que brillan en el rango suave. Este telescopio ve cientos de miles de estrellas, lejanas y cercanas, incl. muy cerca del sistema solar.

    Pro Space: hubo noticias de que quieren cambiar un poco la estrategia de la encuesta, de modo que después de cuatro encuestas completas, pasarán a estudios puntuales de los lugares más interesantes. ¿Con qué está conectado?

    Alexander Lutovinov: Esto aún no se ha discutido a nivel oficial. Hasta ahora, nuestro objetivo original sigue siendo el mismo: realizar ocho estudios completos del cielo, obtener el mapa más profundo y solo luego cambiar al modo de observación puntual.

  15. Ambos lanzamientos tripulados de Soyuz MS en 2022 seguirán un patrón de vuelo de tres horas a la ISS
    Ambos vuelos de la nave espacial tripulada Soyuz MS a la ISS en 2022 seguirán un esquema de encuentro de dos órbitas (alrededor de tres horas). Esto fue informado a TASS por el jefe del departamento de balística de Energia Rocket and Space Corporation (parte de Roscosmos), Rafail Murtazin.

    «Queremos lanzar dos Soyuz tripuladas a la ISS usando un esquema de dos vueltas», dijo Murtazin.

    Según él, dos buques de carga, «Progress MS-19» y «Progress MS-21», volarán a la ISS en un esquema de dos días, y «Progress MS-20» – en cuatro turnos (alrededor de seis horas).

    1. Seguro que sí. Pero en forma de vapor, supongo. Podrías hacer lámparas de descarga a bajo precio. Lo de los termómetros lo veo crudo. No te servirían ni de día ni de noche.

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