Mercurio, un Pianeta quasi sconosciuto

Il progetto BepiColombo dell'Agenzia Spaziale Europea invierà due sonde orbitanti su Mercurio per scoprire i segreti dell'evoluzione del Sistema Solare. Gli strumenti italiani all'avanguardia faranno la mappatura ad alta risoluzione e stereoscopica della superficie e quella mineralogica del Pianeta.

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a cura di Elena Re Garbagnati

Mercurio, un Pianeta quasi sconosciuto

Come detto Mercurio è il Pianeta più interno del Sistema Solare, per questo è molto difficile da osservare. Può essere visto dalla Terra appena sopra all'orizzonte, solo poco prima dell'alba in autunno e dopo il tramonto in primavera, nei momenti in cui la sua orbita lo porta più lontano dal Sole. Anche in questi momenti l'osservazione è problematica, perché l'atmosfera nebbiosa vicino all'orizzonte della Terra rovina la vista di Mercurio con i telescopi. Inoltre, gli operatori del telescopio spaziale Hubble non osano puntare il loro strumento - che non è schermato - direttamente verso il Sole.

La temperatura arriva a 427° C

Per questo per scoprire di più su questo Pianeta roccioso bisogna avvicinarsi con le sonde spaziali. Un compito difficile, che lo rende di fatto uno dei pianeti meno esplorati del Sistema Solare. Il problema di un'esplorazione riguarda infatti l'orbita di Mercurio, che si muove intorno al Sole seguendo un'orbita molto ellittica a circa un terzo della distanza Terra-Sole. Solo l'orbita di Plutone, il pianeta più esterno, è più ellittica di quella di Mercurio.

Per avere un riferimento, sappiate che al perielio (il punto più vicino al Sole) Mercurio passa a 46 milioni di chilometri dalla nostra stella, ma all'afelio (il punto più lontano) si trova a 70 milioni di chilometri. Il Pianeta inoltre impiega solo 88 giorni terrestri per completare un'orbita completa attorno al Sole. Per contro la rotazione attorno al proprio asse è molto lenta: una volta ogni 59 giorni terrestri. Questo significa che riesce a ruotare per tre volte ogni due orbite, e succede solo ogni due anni che lo stesso lato del pianeta si trovi di fronte al Sole.

Un'altra curiosità è che l'asse di rotazione di Mercurio è quasi perpendicolare al piano orbitale, quindi su questo Pianeta non ci sono stagioni opposte sui due emisferi, come accade sulla Terra. La temperatura all'equatore varia in funzione della distanza del Pianeta dal Sole durante la sue evoluzione orbitale, fra un massimo di 427° C e un minimo di -183° C. Questo perché Mercurio ha pochissima atmosfera e quindi la superficie si raffredda rapidamente sul lato non esposto al Sole, al contrario di quanto accade su Venere, che ha un'atmosfera talmente spessa da mantenere una temperatura abbastanza stabile, leggermente superiore a quella massima di Mercurio. Se vi interessano curiosità su Mercurio e volete un confronto diretto con la Terra consultate il sito dell'ESA, a questa pagina.

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Mercurio non ha un'atmosfera stabile, l'ambiente gassoso del Pianeta è meglio descritto come un'esosfera, ossia un composto così rarefatto che gli atomi neutri di suoi costituenti non si scontrano. Mariner 10 ha rilevato cinque elementi: ossigeno, idrogeno, neon, sodio e potassio. Lo studio dell'esosfera che sarà effettuato da BepiColombo fornirà pertanto un altro indizio sulla composizione chimica della superficie. Finora l'unico veicolo spaziale a esserci riuscito è Mariner 10 della NASA, che gli è passato vicino per tre volte nel 1974-1975 e ha inviato sulla Terra delle immagini ravvicinate. Tutte riguardano però un solo lato del Pianeta: l'altro lato è tuttora sconosciuto.

Per quanto ne sappiamo, la superficie di Mercurio è fortemente caratterizzata da crateri e pianure di lava congelata, come quella della Luna. Il tratto più evidente è la Caloris, un enorme cratere da impatto a cui si contrappone dalla parte opposta del Pianeta una parte collinare con molte fratture. Gli scienziati sospettano che l'onda d'urto causata da un impatto abbia attraversato il Pianeta e causato delle fratture nella crosta che hanno innalzato blocchi giganti sul lato opposto.

Molti crateri da impatto sulla superficie di Mercurio

Fra le scoperte di Mariner 10 la più importante è l'esistenza di un campo magnetico un centinaio di volte più debole rispetto a quello della Terra. La sua esistenza, se fosse confermata, potrebbe rivoluzionare le idee circa l'evoluzione planetaria. Ammettendo che ci sia, se il campo magnetico fosse generato dal nucleo - come accade per la Terra - significherebbe che almeno parte del nucleo ferroso di Mercurio è ancora fuso. Le teorie attuali presuppongono invece che il nucleo si sia raffreddato e solidificato molto tempo fa.

Proprio la composizione di Mercurio potrebbe rivoluzionare o confermare le teorie attuali sulla formazione dell'Universo. Gli scienziati reputano che il Sistema Solare si sia formato da una nebulosa di gas e polveri, con il Sole al centro che generava un vortice. I corpi più densi si sarebbero quindi disposti più vicino al Sole, mentre quelli gassosi, più leggeri, sarebbero stati spinti più esternamente. Se la teoria fosse corretta i pianeti rocciosi avrebbero subito un'evoluzione simile, ed è proprio questo che dovrà confermare BepiColombo con i suoi strumenti di bordo.

Per ora sappiamo che Mercurio smentisce la teoria secondo cui più un pianeta roccioso è grande, maggiore è la sua densità. Mercurio è infatti non è il più grande pianeta roccioso (fra cui Marte, la Terra, Venere e la Luna), ma ha la densità più alta di tutti. Per questo gli scienziati reputano che abbia un nucleo di ferro sorprendentemente grande.

 

Ci sono diverse teorie che tentano di spiegare questa anomalia. La prima cita che la concentrazione di ferro (un elemento pesante) può essere stata superiore nella regione della nebulosa primordiale in cui si è formato. Un'altra reputa che il calore del Sole possa avere vaporizzato buona parte della crosta esterna di Mercurio. Infine, non manca l'ipotesi di uno o più impatti devastanti al punto tale da avere fatto saltare via una porzione sostanziale del manto roccioso di Mercurio, lasciando un nucleo metallico molto grande rispetto alla parte rocciosa sopravvissuta.

Mappando gli elementi e i minerali sulla superficie di Mercurio, BepiColombo dovrebbe aiutare a stabilire quale di queste possibilità sia la più probabile. Per esempio, il rapporto tra i diversi elementi sulla superficie del Pianeta dovrebbe dare un'indicazione sulla composizione della zona nella nebulosa gassosa da cui Mercurio è nato.