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Mercurio

A meno di 60 milioni di KM dal Sole orbita il primo pianeta del sistema solare, Mercurio, che, con il suo diametro inferiore ai 5000 KM, è anche il pianeta più piccolo dell’intero sistema planetario. Di tutti i pianeti visibili ad occhio nudo, Mercurio è senza dubbio il meno osservato, infatti, non si allontana mai più di 28° dal Sole e gli osservatori, riescono a coglierlo solamente o subito dopo il tramonto e poco prima dell’alba e mai nel buio della notte.

Diametro All’Equatore4878 Km
Massa3,3 x 10^23 Kg
Densità Media5,44 g/cm^3
Volume0,056 Volte Il Volume Della Terra
Distanza Media Dal Sole57.900.000 Km
Temperatura Superficiale -170 °C (min) – 427 °C (max)
Periodo Di Rotazione All’Equatore58g 15h 38m
Periodo Di Rivoluzione 87,969 Giorni
Velocità Orbitale Media47,89 Km/s
Inclinazione Dell’Asse Di Rotazione0,1°
Satelliti Noti0
Composizione Chimica Dell’AtmosferaSodio, Potassio, Elio, Ossigeno, Idrogeno

Rivoluzione MercurioMercurio si trova talmente vicino al Sole che, ad un ipotetico osservatore sceso sullo sua superficie, vedrebbe la nostra stella 2,8 volte più grande e ben 7 volte più luminosa. Ma soprattutto, osservando il Sole a mezzogiorno, lo ritroveremmo nella stessa posizione, dopo ben 176 giorni terrestri, che corrispondono a 2 anni mercuriani. Ciò accade a causa del combinarsi del periodo di rotazione di Mercurio sul proprio asse (che è di 58,65 giorni terrestri) con il periodo di rivoluzione che ha invece una durata di quasi 88 giorni.  Mercurio impiega cioè 2/3 di anno a girare su se stesso, questo fa sì che l’intervallo di tempo che intercorre tra due passaggi del Sole in uno stesso punto dell’orizzonte, equivalga a due anni mercuriani.

La superficie di Mercurio

Quando, a metà degli anni settanta, la sonda statunitense Mariner 10 inviò sulla Terra le prime foto di del pianeta, gli astronomi si sono ritrovati davanti ad un paesaggio a noi familiare. Mercurio, infatti, assomiglia in modo impressionante alla nostra Luna.

I crateri di Mercurio si sono formati per l’impatto di meteoriti sulla superficie del pianeta. Un esempio di una collisione  particolarmente importante è costituito dal bacino Caloris Planitia (Bacino Del Calore) di 1300 Km di diametro. Fu creato da un impatto talmente violento che, le onde di compressione, generarono agli antipodi colline e fratture.

L’esistenza di pianure lisce invece, indica che un tempo sono stati presenti dei flussi lavici, ma, dato l’alto numero di crateri, si pensa che il pianeta sia geologicamente inattivo da miliardi di anni. Anche le enormi creste che, in alcuni casi, arrivano fino a 3 Km di altezza, danno maggior valore a questa ipotesi. Queste, infatti, possono essersi formate dalla contrazione della crosta del pianeta avvenuta dopo il raffreddamento del nucleo.

Struttura interna e campo magnetico

Data la sua alta densità media, seconda solo a quella della Terra, si suppone che, Mercurio, possa avere un nucleo interno di nichel e ferro con un raggio di 1800 Km, cioè circa i 7/10 del raggio del pianeta stesso.  Lo strato esterno di silicati invece sembrerebbe essere di soli 500 Km di spessore. In proporzione Mercurio ha il nucleo di ferro più grande di tutti i pianeti terrestri. Non è facile capire il perché, è possibile che, il Sole all’inizio della sua esistenza, abbia spazzato via in modo più energico del previsto la parte più interna della nebulosa permettendo solo l’aggregazione dei metalli pesanti. Un’alternativa è data da un ipotetico impatto di Mercurio con un grosso asteroide, in grado di rimuovere il mantello esterno, lasciando però intatto il nucleo di ferro.

Struttura interna di MercurioUna delle scoperte più interessanti del Mariner 10 è stata quella del campo magnetico. Mercurio è, infatti, dotato di un campo magnetico dipolare con un’intensità 1000 volte inferiore a quello terrestre.

Secondo la teoria comunemente accettata, un campo magnetico planetario, è generato dalle correnti elettriche presenti nel nucleo metallico fuso del pianeta. La presenza del campo magnetico di Mercurio, indicherebbe quindi, la presenza di un nucleo fuso in grado di sostenere correnti elettriche. D’altra parte però, i modelli della storia termica del pianeta indicano che il nucleo dovrebbe essersi solidificato già da molto tempo e, questo dato, è in contrasto con la teoria sulla generazione del campo magnetico. Per spiegare la presenza del campo magnetico di Mercurio, sono state formulate 3 teorie:

Il nucleo potrebbe essere ancora fuso a causa di un’abbondanza di elementi radioattivi come l’Uranio e il Torio.

Una bassa conducibilità del mantello esterno al nucleo che ne ha ostacolato il normale raffreddamento.

Una temperatura di solidificazione del nucleo più bassa di quella del ferro a causa della presenza di altri elementi più leggeri come lo zolfo. Un 7% di zolfo nel nucleo, infatti, permetterebbe di avere un nucleo ancora fuso. Questo perché la sua temperatura di solidificazione si abbasserebbe a soli 1300°K.

L’ipotesi che viene maggiormente sposata dai teorici è proprio la terza, anche se, non è ancora chiara la causa dell’abbondanza di zolfo. Anche la bassa velocità di rotazione del pianeta inoltre, non favorisce le correnti elettriche nel nucleo ma, tuttavia, il campo magnetico esiste.

Quello del campo magnetico di Mercurio resta uno dei grandi misteri che gli astrofisici devono ancora riuscire a risolvere.

Atmosfera

L’atmosfera di Mercurio è talmente tenue che gli scienziati spesso parlano di esosfera anziché di atmosfera. L’esosfera è lo strato più esterno dell’atmosfera terrestre, in cui le molecole hanno una velocità tale da riuscire a sfuggire alla forza gravitazionale del pianeta. Dal momento che tutta l’atmosfera di Mercurio è simile allo strato più esterno dell’atmosfera terrestre, gran parte dei suoi atomi e molecole si disperdono nello spazio. Durante la missione Mariner 10, con lo spettrometro ultravioletto, sono stati individuati idrogeno, elio e ossigeno. Molto probabilmente, idrogeno ed elio provengono dai venti solari e, vengono catturati dalla magnetosfera, che assicura così un rifornimento continuo con cui far fronte alla rapida perdita di molecole nello spazio, mentre l’ossigeno, può derivare dalla scissione di molecole della crosta a causa della radiazione solare, sia elettromagnetica che corpuscolare.

Fra il 1985 e il 1986, tramite osservazioni telescopiche da Terra, sono state trovate inoltre emissioni di sodio e potassio, emissioni che sono spesso osservate alle alte latitudini settentrionali e al di sopra del bacino Caloris, questo perché, quasi sicuramente, i gas sono emessi dai minerali della superficie la cui composizione non dev’essere uniforme su tutto il pianeta.

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