GAV, Speciale “Un astro alla volta”: Mercurio

Mercurio è il pianeta più interno del sistema solare e il più vicino alla nostra stella, il Sole.

Con i suoi 4878 km di diametro è il più piccolo (dopo il declassamento di Plutone a pianeta nano) e la sua orbita è anche la più eccentrica degli otto pianeti. Come tutti gli altri pianeti Mercurio orbita in senso diretto, cioè in senso antiorario se si osserva il sistema solare da sopra. Si colloca ad una distanza media di 57,9 milioni di km, con un periodo di rivoluzione pari a 87,97 giorni terrestri. Il periodo di rotazione intorno al proprio asse è di 58,65 giorni per cui il pianeta è anche in risonanza orbitale-rotazionale, che lo porta a completare tre rotazioni intorno al proprio asse per ogni due orbite attorno al Sole. La superficie di Mercurio è stata fotografata dalle sonde spaziali e si presenta cosparsa di crateri provocati dalla caduta di meteoriti; si notano anche corrugamenti montagnosi e lunghi crepacci. L’aspetto del suolo è quindi molto simile a quello della Luna. In verità, non soltanto Mercurio e la Luna hanno subito urti con meteoriti; ma i pianeti in possesso di un’atmosfera consistente risentono meno dell’effetto degli impatti, poiché i corpi che precipitano attraverso di essa vengono fortemente erosi dall’attrito atmosferico. L’atmosfera stessa erode lentamente la superficie del pianeta, mentre altri elementi come il vento e l’acqua cancellano i crateri causati dalla caduta di asteroidi. Per ultimo si presume che questo pianeta sia geologicamente inattivo da miliardi di anni.

I crateri più piccoli di Mercurio hanno diametro minore di 10 km, quelli più grandi superano i 200 km e prendono il nome di bacini. Al centro di molti crateri, spesso riempiti da antiche colate laviche, s’innalzano piccole formazioni montuose. Il bacino più grande e più noto è il Mare Caloris, del diametro di circa 1500 km, circa un terzo di quello del pianeta: si tratta di una grande pianura circolare circondata da anelli di monti.

Il pianeta è osservabile a occhio nudo soltanto alle elongazioni, quando la distanza angola­re dal Sole è massima. Trattandosi di un pianeta interno rispetto alla Terra, sono visibili le fasi, come quelle della Luna, anche se è abbastanza difficoltoso rendersene conto con strumenti amatoriali.

E’ sempre molto vicino al Sole (la sua elongazione massima è di 28,3°), al punto che i telescopi terrestri non possono osservarlo sempre. La sua magnitudine apparente oscilla tra -0,4 e +5,5 a seconda della sua posizione rispetto alla Terra e al Sole. E’ il pianeta con la massima escursione termica passando dai -170°C la notte ai 420°C di giorno.

Durante il giorno la luminosità solare impedisce ogni osservazione ad occhio nudo, e l’osservazione diretta è possibile solamente subito dopo il tramonto, sull’orizzonte a ovest, oppure poco prima dell’alba verso est. Inoltre l’estrema brevità del suo moto di rivoluzione (88 giorni) ne permette l’osservazione solo per pochi giorni consecutivi, dopo di che il pianeta si perde nella luce solare e diventa inosservabile. E’ però possibile vederlo con telescopi amatoriali anche in pieno giorno (sempre quando è alla sua massima distanza dal sole) perché la sua luminosità permette di distinguerlo sullo sfondo chiaro del cielo.

Questo pianeta non ha satelliti naturali.

L’esplorazione di Mercurio è avvenuta per mezzo di sonde spaziali semiautomatiche. Ad oggi solo due sonde, entrambe della NASA, hanno compiuto osservazioni ravvicinate di Mercurio: la Mariner 10, nel 1974-1975, e Messenger che lo ha sorvolato tre volte negli anni 2008-2009 ed è entrata in orbita attorno al pianeta il 18 marzo 2011.
L’ESA (Agenzia Spaziale Europea) e la JAXA (Agenzia Spaziale Giapponese) hanno programmato il lancio di una missione congiunta, denominata BepiColombo, nel 2017 che raggiungerà il pianeta nel 2024. Perché così poche sonde? Mercurio è difficile da esplorare a causa delle difficoltà tecniche che insorgono nel controllo termico della sonda a causa della estrema vicinanza al Sole.

Il ridotto interesse su Mercurio può essere anche spiegato dal fatto che il pianeta non appare adatto all’esistenza di forme di vita, né appare semplice sfruttarne le risorse. L’altra ragione importante che ha contribuito a ridurre il numero di missioni verso Mercurio è l’alto costo intrinseco dovuto alla vicinanza del Sole, che determina:

• la necessità di dotare la sonda di un pesante scudo termico

• un elevato consumo di carburante per contrastare la forza attrattiva, durante la discesa.

• un elevato consumo di carburante per mantenere la sonda in orbita intorno al pianeta (non essendo possibile utilizzare un paracadute per aiutare l’atterraggio di un lander giacchè il pianeta non è dotato di un’atmosfera).

Prima che Mercurio fosse raggiunto dal Mariner 10 esistevano varie ipotesi sul suo aspetto e sulle sue caratteristiche: la più ricorrente era che si trattasse di un corpo celeste molto simile alla Luna. Nonostante le immagini riprese durante il primo avvicinamento sembravano confermare tale ipotesi, la scoperta di un campo magnetico planetario e della sua magnetosfera nel momento del massimo avvicinamento, rilevarono un pianeta molto più complesso di quanto precedentemente pensato.

Il Mariner 10 confermò le dimensioni di Mercurio rilevate da terra. Per quanto riguarda la massa, invece, la sonda permise di ottenere un valore più pre­ciso, con una conseguente densità me­dia di 5,43. Per ottenere questo valore Mercurio, che è molto più piccolo e le cui regioni interne non sono compresse come quelle terrestri, deve avere un nucleo relativamente grande e ricco di ferro.

Se Mercurio possiede un nucleo composto in gran parte di ferro e di un mantello di silicati, allora il nucleo dovrebbe contenere circa l’80% della massa e circa il 40% del volume; ciò lo renderebbe il pianeta più ricco di ferro. Lo schiac­ciamento polare di Mercurio è molto scarso, intorno allo 0,5 km e risulta più sferico anche della Luna. La cosa si spiega con il fatto che Mercurio ruota lentamen­te intorno al suo asse.

Gli scienziati suggeriscono che Mercurio possieda un nucleo metallico fuso, elettricamente conduttore, che procura anche un leggero campo magnetico. Il nucleo è circondato da un mantello dello spessore di 500-700 km composto da silicati; si ritiene che la crosta sia spessa 100-300 km. Una caratteristica distintiva della superficie di Mercurio è la presenza di numerose creste strette, che si estendono fino a diverse centinaia di chilometri in lunghezza. Si ritiene che queste si siano formate dal raffreddamento e dalla contrazione di nucleo e mantello, dopo la solidificazione della crosta.

Solo una raccomandazione: Mercurio è sempre molto vicino al Sole e se ne sconsiglia l’osservazione perché quasi sempre il disco solare entra nel campo visivo dell’osservatore abbagliandolo e procurandogli, nella maggior parte dei casi, danni all’occhio.

Quindi se cercate di osservarlo, fate molta attenzione!