Planetarium Perú · Orígenes del sistema solar
Tierra y Marte: distintas recetas cósmicas para construir un planeta
Polvo, guijarros y grandes colisiones: aprender a leer la historia de un mundo en sus ingredientes.
¿Se puede reconstruir una receta cuando el plato está terminado? Con los planetas ocurre algo parecido: sus ingredientes actuales pueden ofrecer pistas sobre cómo crecieron. La noticia difundida por la Universidad de Copenhague propone historias de crecimiento distintas para la Tierra y Marte.
La pregunta que guía esta entrada: ¿qué podemos aprender de los materiales que un planeta conserva y de los que pierde durante su formación?
Una noticia sobre nuestros orígenes
El trabajo de Haiyang S. Wang y colaboradores apareció en Nature Astronomy el 25 de septiembre de 2026. La noticia de Phys.org, del 30 de septiembre, procede de una comunicación de la Universidad de Copenhague.
El equipo compara escenarios de formación mediante la composición química de los planetas. Los elementos relativamente fáciles de volatilizar, como sodio, potasio y zinc, ayudan a buscar huellas de los procesos de crecimiento. [1] [2]
Antes de los planetas: un disco de gas y polvo
El sistema solar se formó hace unos 4 600 millones de años. Una nube de gas y polvo colapsó por gravedad; en su región central nació el Sol y, alrededor, quedó un disco de materiales. Los planetas surgieron a partir de ese reservorio. [4]
Imaginar ese disco como una colección de mundos terminados oculta la parte más interesante: inicialmente había partículas, agregados y cuerpos de tamaños muy diferentes. Los choques, la gravedad y el movimiento del gas fueron cambiando esa distribución.
Para visualizarlo: piensa en una obra en construcción. Importa qué materiales llegan, cuántos llegan, cuándo llegan y qué les sucede antes de incorporarse a la estructura.
Dos formas de crecer, que pueden combinarse
Capturar partículas pequeñas
La acreción de guijarros es la captura de partículas pequeñas, habitualmente de milímetros a centímetros en los discos. El gas frena su movimiento relativo y puede facilitar que la gravedad de un cuerpo mayor las retenga. No basta con que pasen cerca: deben perder suficiente energía para quedar capturadas. [5]
Incorporar cuerpos mayores
Los planetesimales son cuerpos sólidos mucho mayores. Pueden alimentar a embriones planetarios mediante colisiones y acreción. Los embriones, a su vez, pueden chocar entre sí. Un impacto gigante es una etapa posible de esa construcción, aunque los impactos también pueden fragmentar y expulsar material.
Acreción híbrida: un protoplaneta puede crecer capturando guijarros y después fusionarse con otro. El origen de sus ingredientes y la manera en que se ensambló al final son preguntas diferentes.
La química como pista: ¿qué significa «volátil»?
En este contexto, un material volátil pasa con relativa facilidad a la fase gaseosa cuando cambian las condiciones. Un material refractario resiste temperaturas mayores. «Relativamente» es esencial: no todos los elementos responden igual, y también importan la presión y el compuesto que los contiene.
Sublimación significa pasar de sólido a gas. Si una partícula se calienta durante su viaje hacia un planeta, sus diferentes componentes pueden comportarse de maneras distintas. Por eso, dos mezclas con un mismo origen pueden terminar con proporciones químicas diferentes.
Para reconstruir una historia, los científicos comparan cantidades relativas. Tener menos de un elemento respecto de una referencia no significa que el planeta carezca de él.
Reconocer el patrón químico
Aprende a leerla: localiza primero la leyenda y los ejes. En una escala logarítmica, pasar de 1 a 0,1 representa dividir entre diez. Pasar de 0,1 a 0,01 vuelve a dividir entre diez. Una diferencia visual pequeña puede representar una diferencia importante en proporción.
Pregunta de observación: ¿los puntos de todos los elementos siguen exactamente una misma línea? Examina también las barras de incertidumbre antes de responder.
Un planeta puede crecer y perder ingredientes
Un protoplaneta inmerso en el disco puede estar rodeado por una envoltura caliente de gas. Las partículas que entran pueden liberar componentes volátiles. Si ese gas intercambia material con el disco, parte de los componentes liberados puede salir de nuevo. La sublimación y la retención son, por tanto, procesos diferentes. [6]
Un ejercicio de lectura: compara las unidades de los dos paneles. Una imagen con varias escalas puede describir fenómenos distintos dentro de una misma explicación. Comprueba siempre qué cantidad representa cada color.
La analogía tiene límites: una envoltura del disco protoplanetario es un ambiente distinto de la atmósfera terrestre actual. Tampoco la vaporización implica automáticamente que todo el vapor escape.
¿Qué recetas propone el modelo?
| Planeta | Material por crecimiento con guijarros | Planetesimales semejantes a Vesta |
|---|---|---|
| Tierra | Al menos aproximadamente 75 %, reunido en dos protoplanetas. | Hasta aproximadamente 25 %. |
| Marte | 27 ± 5 %. | 73 ± 5 %. |
Resultados condicionados al modelo y sus supuestos; no son porcentajes medidos directamente. En Marte, ±5 significa cinco puntos porcentuales: 27 ± 5 % corresponde a 22–32 % dentro del intervalo citado. Fuentes: artículo y comunicación institucional. [1] [2]
El ajuste usa la composición del conjunto silicatado: manto y corteza, excluyendo el núcleo metálico. [1]
Poner a prueba la receta terrestre
Cómo abordar un gráfico científico: distingue los puntos que representan datos de las curvas que representan modelos. Busca coincidencias y discrepancias; una curva que pasa cerca de muchos puntos todavía requiere evaluar las incertidumbres y las alternativas.
Aplicar la comparación a Marte
Compara sin apresurarte: revisa si ambos gráficos usan la misma referencia y unidades. Una proporción química relativa no equivale a una cantidad total de kilogramos; para obtener esta última también necesitas conocer la masa del cuerpo considerado.
¿Por qué aparece Vesta?
Vesta ofrece un vínculo entre un cuerpo del sistema solar y muestras que podemos analizar en laboratorio. La misión Dawn confirmó la relación del asteroide con los meteoritos HED: howarditas, eucritas y diogenitas. Vesta también tiene una estructura diferenciada, con regiones internas de distinta composición. [7]
«Semejante a Vesta»: el estudio utiliza una referencia química para los bloques de construcción. Eso no identifica a Vesta como el cuerpo que fue incorporado a los planetas.
¿Hasta dónde llega la conclusión?
Los autores señalan que desconocemos la composición exacta de todos los materiales originales. Sus resultados dependen de supuestos sobre esos materiales y sobre la pérdida de volátiles. La diferencia entre las historias de crecimiento se mantiene en los ensayos que presentan, aunque las proporciones cambian. [2]
Con planetesimales hipotéticos diferentes de Vesta, la contribución terrestre puede alcanzar 40 % (+15/−14). [1]
Una regla para leer noticias científicas: pregunta qué se midió, qué se calculó y qué se supuso. Una reconstrucción del pasado gana fuerza cuando explica varios datos y puede contrastarse con pruebas independientes.
La pregunta por el agua y otros mundos
Relacionar formación y pérdida de volátiles puede ayudar a estudiar qué sustancias conservan los planetas rocosos y a evaluar su posible habitabilidad. [2]
Un planeta necesita algo más que una lista de ingredientes para albergar un ambiente habitable. También importan su temperatura, su atmósfera y la evolución de ese ambiente. Cuando hablamos de exoplanetas nos referimos a mundos alrededor de otras estrellas; no es necesario ir a otra galaxia para encontrarlos.
Pregunta abierta: si dos mundos empiezan con ingredientes parecidos, ¿qué procesos podrían hacer que terminen con ambientes muy diferentes?
Una animación para imaginar la construcción
Esta visualización de NASA/JPL-Caltech muestra el crecimiento y la transformación de un disco. Sirve para reconocer las escalas y los actores de la formación planetaria; es una ilustración general. [8]
Crédito: NASA/JPL-Caltech y NASA Goddard, Scientific Visualization Studio. Fuente y descarga oficial .
Actividades para estudiantes y familias
Construye dos mezclas
Materiales: 100 fichas de papel de dos colores por grupo. Un color representa material incorporado mediante crecimiento con guijarros; el otro, material de planetesimales.
- Construye una mezcla didáctica de 75 fichas del primer color y 25 del segundo.
- Construye otra con 27 fichas del primer color y 73 del segundo.
- Escribe qué representa cada color y qué limitaciones tiene usar 100 fichas.
- Discute qué ocurriría si se combinan dos cuerpos que ya contienen mezclas distintas.
La primera mezcla es un ejemplo de aula. Las fichas representan fracciones de masa, no el número real ni el tamaño de los cuerpos.
Detectives de un gráfico
- Elige una figura y anota el título, los ejes y sus unidades.
- Identifica datos, modelos y barras de incertidumbre cuando estén presentes.
- Escribe una observación que puedas señalar directamente en la imagen.
- Escribe una interpretación y explica qué información adicional necesitarías para comprobarla.
Para docentes: pide una explicación de cinco líneas: una observación, una interpretación, un supuesto, una limitación y una nueva pregunta. Evalúa el razonamiento y el uso de evidencias.
Preguntas para pensar
Intenta responder antes de desplegar cada explicación.
¿Qué diferencia hay entre un ingrediente y una receta?
El ingrediente es el material disponible. La receta describe cómo se procesa y se combina. En una reconstrucción científica, conocer la composición final ayuda, pero también hay que estudiar los procesos que pudieron producirla.
¿Por qué una partícula que se vaporiza no tiene que perderse necesariamente?
Cambiar de fase y escapar son fenómenos distintos. El vapor puede permanecer retenido, circular, condensarse o abandonar la envoltura. Hay que estudiar su transporte y las condiciones del entorno.
¿Qué significa una abundancia relativa de 0,1?
Significa una décima parte de la cantidad expresada por la referencia normalizada. No significa automáticamente 10 % de la masa total del planeta: necesitas conocer la definición de la normalización.
¿Es suficiente que una curva pase cerca de los puntos?
Es una primera comprobación. También debemos evaluar las incertidumbres, la calidad de los datos, los supuestos y si otros modelos ofrecen explicaciones igualmente buenas.
¿Por qué necesitamos modelos si ya tenemos muestras?
Una muestra informa sobre un material. Un modelo relaciona esa información con una secuencia de procesos. Varias historias pueden generar resultados parecidos, por lo que conviene combinar distintos tipos de evidencia.
¿Qué haría cambiar una explicación sobre el origen de un planeta?
Por ejemplo, datos nuevos incompatibles con sus predicciones o un supuesto que resulte inadecuado. Revisar una explicación ante mejores pruebas es parte del trabajo científico.
Rincón universitario: inferir una historia
Este es un problema inverso: conocemos algunas propiedades del resultado y queremos reconstruir sus causas. Una mezcla química ideal puede escribirse como:
f1 + f2 + … = 1
Aquí, Ci es la concentración de un elemento; Ci,k, su concentración en el componente k; y fk, la fracción de masa de ese componente. La expresión es una explicación didáctica del balance de mezcla. Para modelar un planeta hay que representar además los procesos físicos y la composición que se está comparando.
La inferencia bayesiana combina los datos con hipótesis y conocimientos previos. Produce distribuciones de valores posibles, no una certeza automática. Su lectura siempre está condicionada al modelo elegido. [9]
Para profundizar: un intervalo resume incertidumbre dentro de un modelo. No incluye automáticamente todos los posibles errores del modelo. Si dos parámetros pueden compensarse, hace falta otra observación para distinguir sus efectos.
Preguntas de discusión
- ¿Puede una misma composición final resultar de mezclas diferentes?
- ¿Qué información aportaría medir un elemento adicional?
- ¿Cómo comprobarías si un resultado depende demasiado de una hipótesis previa?
Glosario y una reflexión
- Acreción
- Incorporación de material a un cuerpo, que aumenta su masa.
- Guijarros o pebbles
- Partículas pequeñas del disco que pueden ser capturadas con ayuda del gas.
- Planetesimal
- Cuerpo sólido que puede participar en la construcción de planetas.
- Protoplaneta
- Cuerpo planetario en crecimiento.
- Volátil y refractario
- Términos relativos que describen la facilidad con que un material pasa al gas frente a su resistencia a temperaturas elevadas.
- Normalización
- Expresar una cantidad respecto de una referencia para facilitar la comparación.
- Modelo
- Representación simplificada que permite explicar datos y formular predicciones.
- Incertidumbre
- Rango de valores compatibles con la información y el método utilizados.
- Exoplaneta
- Planeta situado fuera de nuestro sistema solar.
Para pensar: mirar un planeta es observar un resultado. Comprenderlo exige preguntar por la historia de sus materiales. La ciencia conecta lo que podemos medir hoy con procesos que ya no podemos presenciar.
Para saber más
- Artículo original. Wang, H. S., Johansen, A., Xu, Z., Steinmeyer, M.-L., Lambrechts, M., van Kooten, E., Yang, C.-C., Zhu, Z., Lauretta, D. S., & Bizzarro, M. (2026). Volatile depletion in rocky planets as a chemical fingerprint of hybrid accretion . Nature Astronomy. https://doi.org/10.1038/s41550-026-02984-6 . Texto, figuras y materiales complementarios .
- Comunicación de los investigadores. University of Copenhagen. (2026, 30 de septiembre). New study rekindles contested question: Earth and Mars had different origins . Globe Institute .
- Noticia que inspira la entrada. University of Copenhagen. (2026, 30 de septiembre). Earth and Mars: Built from different cosmic recipes. Phys.org. Leer la noticia .
- NASA. (s. f.). Solar system facts. NASA Science. Contexto sobre el origen del sistema solar .
- Johansen, A., & Lambrechts, M. (2017). Forming planets via pebble accretion. Annual Review of Earth and Planetary Sciences, 45, 359–387. https://doi.org/10.1146/annurev-earth-063016-020226 .
- Wang, Y., Ormel, C. W., Huang, P., & Kuiper, R. (2023). Atmospheric recycling of volatiles by pebble-accreting planets. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 523(4), 6186–6207. https://doi.org/10.1093/mnras/stad1753 . Manuscrito accesible .
- NASA. (s. f.). Vesta. Dawn / NASA Science. Vesta y los meteoritos HED .
- NASA Goddard Space Flight Center. (2016, 16 de junio). How planets are born [Animación e imágenes]. Scientific Visualization Studio. Material audiovisual y créditos .
- Trotta, R. (2008). Bayes in the sky: Bayesian inference and model selection in cosmology. Contemporary Physics, 49(2), 71–104. https://doi.org/10.1080/00107510802066753 . Manuscrito accesible .
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