Di cosa è fatto il mercurio?

Il pianeta più piccolo del sistema solare, Mercurio ha una forte somiglianza con la luna terrestre. Come gli altri tre pianeti terrestri, Mercurio contiene un nucleo circondato da un mantello e una crosta. Ma il nucleo di Mercurio costituisce una porzione più ampia del pianeta rispetto ad altri nel sistema solare, suggerendo un inizio caotico.

La superficie di Mercurio

Le prime immagini di Mercurio hanno rivelato un pianeta roccioso con crateri che somigliava molto alla luna terrestre. I primi giorni del sistema solare, subito dopo la formazione del pianeta roccioso, furono violenti, con continue collisioni, e le condizioni su Mercurio conservarono le prove di molti di questi impatti.

Quando l'orbiter MESSENGER della NASA ha visitato il pianeta nel 2008, è diventato il primo This Webcraft a intravedere la piena diffusione del bacino di Caloris, una delle caratteristiche di impatto più grandi e più giovani del sistema solare. Il cratere si estende per circa 960 miglia (1.550 chilometri) sulla superficie del pianeta ed è circondato da un anello di montagne alte 1,2 miglia (2 km). Le prese d'aria vulcaniche che circondano il bordo del bacino suggeriscono che il vulcanismo abbia contribuito a plasmare il minuscolo mondo.

Altre prove del vulcanismo includono diverse pianure che hanno levigato su alcuni dei primi crateri. La maggior parte delle pianure sono ricoperte di crateri, suggerendo che il vulcanismo abbia avuto luogo molto tempo fa. Tuttavia, MESSENGER ha scoperto che i pavimenti di molti crateri sono stati inclinati e parte del fondo del bacino di Caloris è stato sollevato sopra il suo bordo. La scoperta suggerisce che Mercurio rimase attivo ben dopo la sua nascita.

"Non è escluso che Mercurio sia ancora attivo oggi, anche se noto che questo non è molto probabile", ha detto a This Web.com Maria Zuber, una scienziata planetaria del Massachusetts Institute of Technology nel 2012. "Di sicuro non abbiamo osservato un'eruzione o un'estrusione attiva".

Uno dei bacini da impatto più giovani di Mercurio, Rachmaninov, ha solo circa un miliardo di anni. Il bacino d'impatto dell'anello di punta del diametro (290 km) presenta sul suo fondo pianure lisce che suggeriscono colate laviche. Il punto più basso del pianeta si trova all'interno del bacino.

"Interpretiamo queste pianure come i depositi vulcanici più giovani che abbiamo mai trovato su Mercurio", ha detto nel 2010 la vice scienziata del progetto MESSENGER Louise Prockter, del Jet Propulsion Laboratory in California.

Sebbene le temperature sul pianeta possano raggiungere gli 801 gradi Fahrenheit (427 gradi Celsius), MESSENGER ha rilevato del ghiaccio d'acqua sulla sua superficie nelle parti ombreggiate di alcuni crateri polari, dove il sole non arriva. Secondo la NASA, una misteriosa materia organica oscura copre parte del ghiaccio, lasciando gli scienziati perplessi.

Oltre a testimoniare il primo vulcanismo del pianeta, le pianure lisce mostrano anche segni di creste di rughe, create quando il pianeta si è schiacciato insieme. Questo incontro molto probabilmente è avvenuto quando l'interno si è raffreddato. Sebbene una certa compressione sia comune tra i corpi del sistema solare, la compressione di Mercurio mentre si tirava più strettamente su se stesso è la più significativa mai vista. Gli scienziati stimano che il raggio del pianeta si sia ridotto da 0,6 a 1,2 miglia (da 1 a 2 chilometri) quando le temperature in profondità all'interno sono diminuite.

Un piccolo corpo come Mercurio avrebbe difficoltà a mantenere un'atmosfera nelle migliori circostanze. A causa della distanza ravvicinata tra Mercurio e il Sole, Mercurio sente anche il peso del vento solare, che spazza via costantemente la sottile atmosfera che il pianeta riesce a raccogliere. Con solo l'atmosfera più trascurabile, le temperature sul lato notte e giorno differiscono notevolmente.

L'atmosfera sottile consente alla maggior parte dei raggi cosmici di bombardare il pianeta, strappando i neutroni dagli elementi che giacciono sulla superficie. MESSENGER ha studiato il materiale sollevato e ha trovato tracce di potassio e silicio, suggerendo che gli elementi si trovano sulla superficie del pianeta.

La crosta di Mercurio è probabilmente molto sottile, più sottile di quella terrestre. Il guscio esterno è spesso solo da 300 a 400 miglia (da 500 a 600 km).

Il pianeta non ha la tettonica a placche, il che è parte del motivo per cui la superficie dei crateri è stata preservata per miliardi di anni.

Il nocciolo della questione

Sebbene sia il pianeta più piccolo, Mercurio è il secondo più denso, sormontato solo dalla Terra. Gli scienziati hanno utilizzato la densità calcolata per determinare che Mercurio contiene un grande nucleo metallico. Con un raggio da 1.100 a 1.200 miglia (da 1.800 a 1.900 km), il nucleo costituisce circa l'85 percento del raggio del pianeta. Le immagini radar riprese dalla Terra hanno rivelato che il nucleo è liquido fuso, piuttosto che solido.

Il nucleo di Mercurio ha più ferro di qualsiasi altro pianeta del sistema solare. Gli scienziati pensano che questo abbia a che fare con la sua formazione e la sua prima infanzia. Se il pianeta si fosse formato rapidamente, l'aumento delle temperature del sole in evoluzione avrebbe potuto vaporizzare gran parte della superficie esistente, lasciando solo un guscio sottile.

Un'altra alternativa è che un Mercurio più grande sia stato colpito nei suoi primi anni di vita, durante gli inizi violenti e caotici del sistema solare. Un tale impatto avrebbe potuto strappare via gran parte del suo guscio esterno, lasciando un nucleo troppo grande per rimanere sul pianeta.

Il nucleo di ferro di Mercurio genera un campo magnetico di circa l'uno per cento più forte di quello terrestre. Il campo è abbastanza attivo, interagisce frequentemente con il vento solare e incanala il plasma dal sole alla superficie del pianeta. L'idrogeno e l'elio catturati dal vento solare contribuiscono a creare parte della sottile atmosfera di Mercurio.

Tracciando con precisione MESSENGER, gli scienziati sono stati in grado di misurare il campo gravitazionale del pianeta. Hanno determinato che il mondo roccioso ha "mascons", massicce concentrazioni gravitazionali associate a grandi bacini di impatto.

"Questi sono stati scoperti per la prima volta sulla luna nel 1968 e hanno causato grandi problemi nel programma Apollo perché hanno trascinato questo Webcraft in orbita bassa e hanno reso difficile la navigazione", ha detto Zuber.

"Successivamente, i masconi sono stati scoperti su Marte e ora scopriamo che Mercurio li ha, quindi sembrano essere una caratteristica comune dei corpi planetari terrestri".

Ma il pianeta ha le sue differenze. Recenti misurazioni del suo campo magnetico hanno scoperto che è tre volte più forte nel suo emisfero settentrionale che in quello meridionale. I ricercatori hanno utilizzato questo strano offset per creare un modello del nucleo.

Il nucleo di ferro della Terra ha una regione solida interna e una parte liquida esterna. Man mano che il nucleo interno cresce, fornisce l'energia dietro il campo magnetico terrestre. Ma lo strano campo magnetico del pianeta suggerisce che il ferro si trasformi da liquido a solido alla periferia del nucleo.

"È come una tempesta di neve in cui la neve si è formata nella parte superiore della nuvola e nel mezzo della nuvola e anche nella parte inferiore della nuvola", ha affermato il professore dell'UCLA Christopher Russell in una nota.

"Il nostro studio sul campo magnetico di Mercurio indica che il ferro nevica in tutto questo fluido che sta alimentando il campo magnetico terrestre".

Entrambi i nuclei contengono elementi più leggeri insieme al ferro, impedendo al tutto di solidificarsi e alimentare il campo magnetico. L'intera cosa è probabilmente ricoperta da un solido guscio di ferro e zolfo, creando un effetto di stratificazione sconosciuto agli altri pianeti terrestri.

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