Spesso sottovalutato, Mercurio possiede caratteristiche uniche nel sistema solare. La relatività di Einstein ne spiegò la precessione del perielio

Mercurio è il più piccolo pianeta del nostro sistema solare ed il più vicino al Sole. Dalla superficie del pianeta, il Sole risulta essere tre volte più grande rispetto a quanto appare dalla Terra e ben sette volte più luminoso. Nonostante la sua vicinanza alla nostra stella, Mercurio non è il pianeta più caldo. Infatti Venere detiene questo primato a causa di uno spaventoso effetto serra. Ma Mercurio è il più veloce: completa, infatti, un’orbita intorno al Sole ogni 88 giorni terrestri.

Mercurio
Mercurio in falsi colori per studiarne meglio le caratteristiche superficiali. E’ un collage di immagini riprese dalla sonda MESSENGER. Credit: NASA

Dimensioni, distanza, orbita e rotazione

Mercurio ha un raggio di 2.440 chilometri, 1/3 di quello della Terra, ed è poco più grande della Luna. Orbita intorno al Sole ad una distanza media di 58 milioni di chilometri: la luce solare impiega circa 3,2 minuti per raggiungere il pianeta. L’orbita è fortemente eccentrica e lo porta da 47 milioni di chilometri fino a 70 milioni di chilometri dal Sole. Completa una rivoluzione ogni 88 giorni con una velocità media di 47 chilometri al secondo, più veloce di qualsiasi altro pianeta. Al contrario, Mercurio ruota molto lentamente intorno al proprio asse: completa una rotazione ogni 59 giorni terrestri. L’asse di rotazione è inclinato di soli 2 gradi rispetto al piano della sua orbita attorno al Sole. Ciò significa che ruota quasi perfettamente in posizione verticale e quindi non ha le stagioni. Inoltre si verifica il fenomeno della precessione del perielio, ovvero il cambiamento stesso del perielio (il punto più vicino al Sole) dell’orbita di Mercurio. Questa anomalia fu spiegata grazie alla relatività generale di Einstein.

GIF, non in scala, della precessione del perielio di Mercurio. Credit: WillowW 

Struttura e formazione

Mercurio ha una densità elevata (5,43 g/cm³) seconda solo alla Terra (5,51 g/cm³). Possiede un grande nucleo metallico con un raggio di circa 2.074 chilometri ossia l’85% del raggio del pianeta. Inoltre studi affermano che il nucleo è parzialmente fuso o liquido. Il guscio esterno di Mercurio, paragonabile a quello della Terra (chiamato mantello e crosta), è spesso solo 400 chilometri. Il pianeta si è formato circa 4,5 miliardi di anni fa quando la gravità ha unito gas e polveri vorticosamente. Le temperature sono estreme: si passa da 430 gradi Celsius di giorno fino ai meno 180 gradi Celsius di notte. Questo perché il pianeta quasi non possiede un’atmosfera.

Struttura interna di Mercurio. Credit: Antonio Genova

Superficie

La superficie di Mercurio ricorda quella della Luna: è segnata da molti crateri da impatto derivati da collisioni con meteoriti e comete. Presenti anche bacini da impatto molto grandi, tra cui si annoverano Caloris (1.550 chilometri di diametro) e Rachmaninoff (306 chilometri di diametro). Questi ultimi si sono generati in seguito all’impatto di asteroidi sulla superficie del pianeta all’inizio della storia del sistema solare. 

Immagine che permette di confrontare il diametro del bacino Caloris stimato sulla base delle osservazioni del Mariner 10 (in giallo) e quello reale, misurato grazie alla sonda MESSENGER (in blu). Credit: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory

Ci sono anche “catene montuose” lunghe alcune centinaia di chilometri ed alte oltre il chilometro. Sono nate durante il raffreddamento e la contrazione del pianeta nel corso di miliardi di anni. Le strisce luminose visibili nelle foto sono chiamate “raggi del cratere“: si formano quando asteroidi o comete colpiscono la superficie. Gli impatti generano ampi crateri e parte del materiale frantumato viene lanciato lontano per poi ricadere sulla superficie, formando i raggi. Le particelle fini di roccia frantumata sono più riflettenti di pezzi di grandi dimensioni, quindi i raggi sono molto luminosi (con il passare del tempo perdono questa caratteristica). Mercurio potrebbe avere ghiaccio d’acqua ai suoi poli all’interno di crateri profondi, ma solo in regioni di ombra permanente. Lì la temperatura potrebbe essere tale da poterlo preservare.

I raggi del cratere Mena. Credit: NASA / JPL

Atmosfera e magnetosfera

Mercurio possiede una sottile esosfera formata da atomi provenienti dalla sua superficie “messi insieme” dal vento solare e dagli impatti meteorici. L’esosfera è composta principalmente da ossigeno, sodio, idrogeno, elio e potassio. Il campo magnetico di Mercurio è “sfalsato” rispetto all’equatore del pianeta ed ha solo l’1% della forza di quello terrestre. Ma interagisce con il campo magnetico del Sole creando intensi tornado magnetici che incanalano il veloce e caldo plasma del vento solare fino alla superficie del pianeta. Quando gli ioni colpiscono la superficie, si staccano atomi carichi neutralmente formando un anello alto nel cielo.

Transito di Mercurio del Maggio 2016

Missioni future e mitologia

La missione BepiColombo (qui per approfondire) raggiungerà Mercurio nel 2025 e le sue analisi ci aiuteranno a capire l’origine del pianeta e di tutto il sistema solare. Nella mitologia Mercurio era il messaggero degli dei, raffigurato con le ali ai piedi (il pianeta come detto è il più veloce di tutti).

Riferimenti:

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