¿Por qué un día en Mercurio dura más que su año?

1. ¿Qué cuenta como «día» y qué cuenta como «año» en otro planeta?

El año es el tiempo que tarda un planeta en dar una vuelta al Sol. Para Mercurio, 87,969 días terrestres[1]. Es el planeta que va más deprisa por el espacio: cerca de 47 kilómetros por segundo[2].

El día, en cambio, admite dos medidas. Una es cuánto tarda el planeta en girar una vez sobre sí mismo, mirando a las estrellas lejanas: en Mercurio, unas 1407,6 horas, casi 59 días terrestres. La otra es el día solar, el que ves tú desde la superficie: el tiempo entre un amanecer y el siguiente. Para Mercurio son unas 4222,6 horas, casi 176 días[1]. En la Tierra las dos medidas casi coinciden, y por eso rara vez pensamos que sean distintas. En Mercurio no se parecen en nada, y ahí empieza el misterio.

2. ¿Por qué se creyó durante décadas que Mercurio mostraba siempre la misma cara al Sol?

Mercurio es difícil de observar: está tan cerca del Sol que solo se ve poco después de la puesta o poco antes del amanecer. Giovanni Schiaparelli lo dibujó con detalle en la década de 1880 y se le atribuye la idea de que giraba en 88 días, igual que tarda en dar la vuelta al Sol. Eso significa mostrar siempre la misma cara, como la Luna con la Tierra[3].

La idea resistió hasta 1965. Y hay una razón por la que era tan fácil equivocarse. El radioastrónomo Kenneth Kellermann explica que, como Mercurio gira tres veces cada dos años mercurianos, el tiempo entre dos momentos de «mejor visibilidad» desde la Tierra equivale a dos giros del planeta. Así, cada vez que Mercurio se observaba bien, mostraba hacia nosotros la misma cara. Con ese truco del calendario, los dibujos parecían confirmar la creencia[4].

El propio Kellermann tuvo una pista sin darse cuenta. Poco antes de 1965, con el radiotelescopio de Parkes (Australia), midió que el lado nocturno de Mercurio estaba sorprendentemente caliente. Lo interpretó entonces como una atmósfera que llevaba aire cálido del lado diurno al nocturno. Meses después se supo que el lado nocturno no era siempre el mismo: el planeta sí giraba con respecto al Sol[4].

3. ¿Cómo se midió el giro de Mercurio con ondas de radio en 1965?

La respuesta llegó en 1965 desde el radiotelescopio de Arecibo, en Puerto Rico. Gordon Pettengill y Rolf Dyce lanzaron pulsos de radar hacia Mercurio y escucharon el eco[6].

Una forma sencilla de entender el método (es nuestra explicación, no una frase de la fuente) es la del efecto Doppler: si el planeta gira, el borde que se acerca devuelve las ondas con una frecuencia algo mayor y el borde que se aleja, algo menor. Midiendo cuánto se ensancha el eco se puede saber con qué rapidez gira. El resultado fue que Mercurio da una vuelta sobre sí mismo en unos 59 días, y no en 88[4].

Esos 59 días son casi exactamente dos tercios de su año. Es decir, el planeta gira tres veces cada dos vueltas al Sol[1][3].

4. ¿Por qué Mercurio gira tres veces cada dos vueltas al Sol?

Según una fuente secundaria, el físico italiano Giuseppe Colombo notó que 59 días eran casi exactamente dos tercios de 88, y propuso que ese ritmo de «3 giros por cada 2 vueltas» podía mantenerse estable por la acción de las mareas del Sol[3]. Kellermann añade que varios teóricos señalaron enseguida que ese valor era el esperado por razones teóricas[4].

La pista está en la forma de la órbita. La de Mercurio es la más alargada de todos los planetas: su excentricidad es 0,2056, y su distancia al Sol va de unos 46,0 millones de kilómetros en el punto más cercano a unos 69,8 millones en el más lejano[1]. La Luna, en cambio, sigue una órbita casi redonda y se ha detenido en el ritmo más simple: una vuelta sobre sí misma por cada vuelta a la Tierra. En ese caso, la diferencia entre ir cerca y lejos casi no existe.

Con una órbita tan estirada, el ritmo de 3 giros cada 2 vueltas puede ser un punto de equilibrio estable. Cómo llegó Mercurio hasta allí sigue investigándose: un trabajo de 2011 calcula que, partiendo de un giro rápido, la probabilidad de terminar justo en el 3:2 es de un 26 %, y propone que antes pudo estar en otro estado[5].

5. ¿Cómo salen 176 días de un giro de 59 días?

Hagamos la cuenta con una forma sencilla de verlo (también es nuestra). En dos años mercurianos, que son 176 días terrestres, Mercurio gira tres veces sobre sí mismo y da dos vueltas al Sol. Parte de ese giro se «gasta» en seguir al Sol por la órbita: de los tres giros, dos se emplean en esa tarea (uno por cada vuelta) y solo queda uno que se note como amanecer. Por eso hay un amanecer cada 176 días[1].

La NASA añade un detalle curioso: cuando el planeta está más cerca del Sol y por tanto va más rápido en su órbita, el Sol puede salir un poco, detenerse, ocultarse y volver a salir desde algunas zonas de la superficie[2]. Es lo que a veces se llama «amaneceres dobles»[3].

Volvamos a la pregunta del título. Un día dura más que un año porque el planeta gira muy despacio y, a la vez, corre mucho alrededor del Sol. Y ese ritmo de 3:2, tan raro para quien miraba con telescopios, parece ser un equilibrio posible de su órbita.

6. ¿Cómo probar en casa que girar y dar vueltas no es lo mismo?

Necesitas una silla en el centro de una habitación con espacio libre. Camina despacio alrededor de ella sin correr, y mantén siempre la cara hacia la silla. Al terminar una vuelta, tu cuerpo habrá mirado en todas las direcciones: has girado una vez, aunque nunca hayas dado la espalda a la silla. La silla nunca «amaneció» ni «anocheció» para ti.

Ahora repite la vuelta mirando siempre hacia la misma pared: no giras sobre ti mismo, pero la silla pasa por delante, por un lado, por detrás y por el otro. Esa es la idea de fondo: que el «día» que ves depende de las dos cosas a la vez, el giro y la vuelta. Es un modelo muy simplificado; Mercurio no gira exactamente así, pero sirve para sentir la diferencia. Hazlo con calma y sin obstáculos en el suelo; si te mareas de tanto girar, detente y siéntate.

Fuentes

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