. : ExploraTetide : . Dott. Geologo Gabriele Ponzoni

Il pianeta Mercurio si sta restringendo
Il corpo più vicino al Sole si sta rimpicciolendo a causa del raffreddamento del suo nucleo

MILANO - Il più piccolo dei pianeti del sistema solare si sta rimpicciolendo. A rivelarlo è una foto scattata dalla sonda spaziale Messenger, partita quattro anni fa proprio alla volta di Mercurio e giunta a destinazione lo scorso gennaio, quando ne ha sorvolato la superficie a un’altitudine di soli 200 chilometri. Durante tale impresa è stato possibile raccogliere nuovi dati sulle caratteristiche del pianeta più vicino al Sole, informazioni che hanno confermato agli scienziati della Nasa che Mercurio si sta via via rimpicciolendo. La sua superficie si sta raggrinzendo, dando forma a nuove catene montuose, eruzioni vulcaniche e asperità della crosta. Secondo gli ultimi rilievi, il diametro si è già ridotto di quasi cinque chilometri rispetto ai 4.880 misurati in passato (il 38% rispetto al diametro delle Terra).
IL NUCLEO SI RAFFREDDA - Il fenomeno di contrazione della superficie è dovuto al raffreddamento progressivo del nucleo del pianeta, particolarmente grande rispetto alla media di quelli dei suoi «cugini» del sistema solare. Si stima che il cuore di ferro del pianeta rappresenti il 60% della sua massa totale e occupi tre quarti del volume totale. Ma il rimpicciolimento di Mercurio non è un evento recente: gli scienziati hanno calcolato che il diametro potrebbe essersi già ridotto fino a un decimo dalla sua nascita ad oggi. Il raffreddamento del ferro liquido provoca la solidificazione del metallo e di conseguenza la diminuzione di volume di tutto il pianeta. Anche la superficie aderente al nucleo asseconda la contrazione e tende a raggrinzirsi.
MERCURIO COME LA TERRA - Le immagini a colori inviate da Messenger hanno fornito alcune fondamentali risposte che la Nasa attendeva sin dalla prima missione del Mariner 10 nel 1975. È stato appurato ad esempio che il campo magnetico del pianeta è creato dal nucleo metallico (analogamente alla Terra) e non da un deposito superficiale di ferro. Non si è ancora certi che i numerosi vulcani individuati sulla superficie siano inattivi: il prossimo volo della sonda a bassa quota, previsto per ottobre, potrà svelare ancora qualche mistero. Per adesso Mercurio ha dimostrato di avere molte caratteristiche simili alla Terra e potrebbe essere un esempio da studiare per capire come il nostro pianeta si sia evoluto nelle sue prime fasi di vita.
Valentina Tubino, 04 luglio 2008

Molto vulcanismo e poco ferro su Mercurio
I dati raccolti con quest’ultima missione hanno anche permesso di identificare e mappare le unità di roccia che corrispondono a flussi di lava, a vulcani e ad altre caratteristiche geologiche

Il vulcanismo ha rivestito un ruolo importante nel modellare la superficie del pianeta Mercurio, molto più di quanto ritenuto finora: è questo il risultato ottenuto dall’analisi delle immagini multispettrali raccolte nel gennaio scorso dalla sonda Messenger, l’ultima in ordine di tempo ad aver visitato il pianeta più interno del sistema solare.
Messenger (acronimo di MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry, and Ranging) è la prima sonda ad aver visitato Mercurio dai tre sorvoli della sonda Mariner 10 della NASA avvenuto tra il 1974 e il 1975. I dati raccolti con quest’ultima missione hanno anche permesso di identificare e mappare le unità di roccia che corrispondono a flussi di lava, a vulcani e ad altre caratteristiche geologiche. Allo stesso tempo, la dotazione di strumenti della sonda ha confermato un’apparente deficienza di ferro nelle rocce diffuse su tutto il pianeta. Mercurio e la missione Messenger sono l’argomento di una sezione speciale sull’ultimo numero di “Science” a firma di Mark S. Robinson dell’Arizona State University insieme con colleghi di altri 12 istituti di ricerca e università.
"Ora abbiamo a disposizione immagini di metà della parte che non era mai stata osservata da Mariner 10”, ha spiegato Robinson. "Il quadro è ancora incompleto, ma per ottobre contiamo di produrre la seconda metà”. Da quanto si legge negli articoli di “Science”, sebbene i crateri da impatto siano molto comuni e la superficie di Mercurio somigli a quella della Luna, la maggior parte del pianeta è stata riplasmata dall’attività vulcanica.
Le pianure di Caloris, per esempio, appaiono completamente piene di materiali lisci di probabile origine vulcanica, con depositi molto simili ai flussi di basalti della Luna, con la differenza che su Mercurio l’abbondanza di ferro è molto inferiore, con rocce di tipo molto inusuale. E la scarsità di ferro è proprio ciò che attira maggiormente l’attenzione degli studiosi. "Ci si aspetterebbe che le rocce a bassa riflettività abbiano un’alta abbondanza di minerali silicati, ma non è questo il caso. Una possibile soluzione è che il ferro sia effettivamente presente ma che sia invisibile agli spettrometri di Messenger perché nascosto nella struttura chimica dei minerali, come quella dell’ilmenite. (fc)
(04 luglio 2008)© 1999 - 2008 Le Scienze S.p.A.

L’analisi delle prime immagini trasmesse dalla sonda Messenger della Nasa
Scoperta lava sulla superficie di Mercurio
Zone scure vicino alla sommità del pianeta più misterioso potrebbero riscriverne la sua storia

MILANO - L’analisi delle prime immagini trasmesse dalla sonda Messenger della Nasa che ha sorvolato Mercurio inizia ad offrire interessanti frutti. Proprio il primo fotogramma trasmesso il 14 gennaio e ripreso da un’altezza di 27 mila chilometri mostra delle zone scure vicino alla sommità del globo interpretate come lava solidificata. «Se la natura della zona fosse confermata – dice Jeffrey Gilles-Davis del team di planetologi impegnati nella ricognizione – bisognerebbe riscrivere la storia del pianeta più vicino al Sole». Questa lava, spiegano, dovrebbe essere fluita in superficie dopo la formazione dei crateri di cui è disseminata l’intero suolo e quindi dopo i primi 500 milioni di anni della sua esistenza. Ciò dimostrerebbe una doppia natura della superficie stessa e consentirebbe di spiegare meglio alcuni processi di formazione. Il medesimo metodo di valutazione era stato usato nello studio della superficie della Luna, corpo dalle caratteristiche superficiali molto simili: i “mari” lunari sono creati dalla lava fuoriuscita dalle profondità.
COLOMBO, SUGGERITORE DELLA NASA - Bisogna ricordare che Messenger osserva Mercurio in dettaglio per la prima volta perché l’unica missione effettuata nel 1973 dalla sonda Mariner 10 della Nasa aveva fotografato solo una parte ridotta. E nelle immagini trasmesse allora non c’era traccia di lava superficiale. Da ricordare ancora che la missione di Mariner 10 aveva ottenuto grande successo grazie alle idee di un italiano, il professor Giuseppe Colombo dell’Università di Padova, geniale meccanico che faceva la spola con lo Smithsonian Astrophysical Observatory di Cambridge e il Jet Propulsion Laboratory (JPL) della Nasa a Pasadena. Proprio con il JPL collaborava al disegno delle orbite interplanetarie ed aveva suggerito agli scienziati americani una soluzione che permise di effettuare con la sonda tre ricognizioni di Mercurio invece di una come previsto, triplicando quindi il bottino scientifico. Da allora questo pianeta dai numerosi enigmi e dalle caratteristiche estreme veniva dimenticato anche per la difficoltà di costruire sonde che resistessero al surriscaldamento della zona, data la vicinanza all’astro. Tra le altre cose c’è il mistero del campo magnetico che Mercurio sprigiona e la presenza di ghiaccio nelle zone in ombra dei poli rilevato con i radar di Terra mentre all’Equatore c’è una temperatura di circa mille gradi centigradi.
PROSSIMO INCONTRO - Durante l’incontro del 14 gennaio Messenger ha trasmesso mille immagini con una risoluzione eccezionale che permette di vedere dettagli prima impossibili e un fiume di dati. Proseguendo nella sua corsa Messenger effettuerà un secondo incontro ravvicinato con Mercurio il prossimo 6 ottobre prima di entrare in orbita intorno ad esso definitivamente nel marzo 2011. Intanto l’ESA europea sta costruendo una sonda ancora più complicata battezzata appunto “BepiColombo” in onore del grande studioso padovano che di Mercurio aveva anche scoperto gli esatti movimenti intorno al Sole. Il suo lancio è previsto nel 2013.
Giovanni Caprara 22 gennaio 2008

La sonda Messenger

La sonda Messenger (il cui nome deriva dall'abbreviazione di “Mercury Surface, Space ENviroment, GEochemistry and Ranging"), dovrà percorrere un tragitto di circa 8 miliardi di Km, in 15 orbite solari prima di entrare nell'orbita di Mercurio, nel Marzo del 2011.
Questo volo includerà dei fly-bys della Terra, nel Luglio del 2005 a 2300 Km di distanza; poi di Venere, due volte, nell'Ottobre 2006 (a 3000 Km) e nel Giugno 2007 (a 300 Km, ed in questa occasione si svolgeranno i tests dei suoi apparati scientifici); prima di effettuare tre fly-bys di Mercurio nel Gennaio e nell'Ottobre 2008 e nel Settembre 2009 (tutti a 200 Km di distanza). La sua orbita attorno a Mercurio sarà fortemente ellittica: 200 X 15200 Km, con un'inclinazione di 80° ed un periodo di 12 ore. Le operazioni orbitali programmate, dureranno approssimativamente un anno terrestre. Dopo Messenger, anche la sonda europea BepiColombo verrà inviata su Mercurio, attorno al 2015. L'attività scientifica della missione di Messenger si focalizzerà su sei punti principali: Perché Mercurio è così denso; Qual'è la storia geologica di Mercurio; Qual'è la struttura del nucleo di Mercurio; Qual'è la natura del campo magnetico di Mercurio; Qual‘è la composizione dei poli, e quali sono le sostanze volatili presenti. Per tentare di rispondere a queste domande, Messenger è stato equipaggiato con otto strumenti scientifici.

2007, È fluido il nucleo di Mercurio
Ciò induce a pensare che esso non sia formato unicamente da ferro, ma che sia presente almeno un elemento più leggero, come lo zolfo

Per sapere se un uovo messo a bollire è già sodo o meno, i cuochi osservano la regolarità del suo movimento dopo avergli impresso una piccola spinta rotatoria. Sfruttando un trucco simile, gli astronomi hanno accumulato forti indizi del fatto che Mercurio possieda un nucleo interno fluido. La ricerca, i cui risultati sono pubblicati sull'ultimo numero di Science, è stata condotta da un gruppo di ricercatori della Cornell University, diretto da Jean-Luc Margot. Margot e collaboratori hanno condotto per cinque anni una serie di osservazioni sfruttando una nuova tecnica per rivelare le più deboli oscillazioni nello spin del pianeta mentre orbita attorno al Sole. Queste oscillazioni, note come librazioni orizzontali, si verificano quando la gravità solare induce forze torcenti alternate sul pianeta, a causa della sua forma leggermente asimmetrica. In questo modo, hanno scoperto che l'ampiezza delle librazioni era doppia rispetto a quella che si aspetterebbe da un corpo completamente solido, ma concordante con quella che caratterizza un oggetto il cui nucleo sia fluido e non costretto a ruotare come il suo guscio. Finora si riteneva che Mercurio fosse formato da un mantello di silicati che circonda un nucleo ferroso. Date le piccole dimensioni del pianeta, questo nucleo dovrebbe essersi solidificato molto tempo addietro: il fatto che sia ancora fluido depone per la presenza in esso anche di almeno un elemento più leggero, come lo zolfo, che concorra ad abbassare la temperatura di fusione del nucleo stesso. Per misurare le piccole oscillazioni di spin del pianeta, una cosa fino a poco tempo fa ritenuta impossibile, i ricercatori hanno bombardato il pianeta con segnali radar per rilevarne successivamente l'eco da tre postazioni radiotelescopiche differenti, distanti quasi quattromila chilometri l'una dall'altra: l'antenna da 70 metri dell'Osservatorio di Goldstone in California, l'Osservatorio di Arecibo, a Portorico, e un terzo situato in West Virginia. Per svelare altri dei numerosi misteri che ancora circondano Mercurio, bisognerà aspettare che la sonda Messenger della NASA partita nel 2004, inizi a orbitare attorno al pianeta a partire dal 2011. (gg)
(04 maggio 2007) ©1999-2007 Le Scienze S.p.A.

27/11/2006

2006: Mercurio, le altissime temperature ma anche il ghiaccio!

La sua presenza era già nota tra le popolazioni più antiche: i Sumeri lo chiamavano col fantastico nome di Ubu-idim-gud-ud; i Babilonesi, che non erano da meno, utilizzavano i nomi gu-ad o gu-utu.
Mercurio è il più piccolo dei pianeti terrestri, poco più grande della Luna. La sua vicinanza al Sole ne rende difficile l'osservazione, possibile al massimo poco prima dell'alba o poco dopo il tramonto. Per questo motivo gli antichi Greci attribuirono a Mercurio due nomi: Apollo, la stella del mattino, ed Hermes, la stella della sera. Pitagora dedusse in seguito che si trattava di un solo pianeta. Data la grande vicinanza, Mercurio ruota attorno al Sole in soli 88 giorni, mentre è molto più lento nel periodo di rotazione su se stesso: basti pensare che un giorno su Mercurio dura quanto 59 giorni Terrestri. Questo fatto significa che Mercurio mostra per lungo tempo sempre la stessa faccia al Sole, che gli è particolarmente vicino. Ciò comporta che la temperatura sul lato esposto al Sole sale a 425 °C, mentre sul lato opposto scende fino a -175 °C: è il pianeta con la più forte escursione termica tra il dì e la notte. Peraltro l'assenza di un'atmosfera che possa assorbire calore accentua l'escursione termica e si riflette nella mancanza di alterazione della superficie. Così, se si esclude l'impatto di meteoriti che hanno prodotto grandi crateri, Mercurio si presenta praticamente inalterato dalla sua formazione, anche perché non risulta traccia di attività vulcanica o di movimenti della crosta del pianeta. Per le dimensioni ridotte e per la mancanza di un'atmosfera, Mercurio quindi si mostra molto simile alla Luna. E' la sonda automatica Mariner 10 che sorvolando per tre volte il pianeta, passando a 800 km dalla superficie, ha permesso tra il 1974 e il 1975 di inviare foto di Mercurio alla Terra. Dalle immagini appare evidente la perfetta conservazione delle forme del pianeta, in particolare i crateri e le pianure che ricordano molto la superficie lunare. La quasi assenza di un'atmosfera ha tra l'altro garantito la nitidezza delle immagini giunte a Terra.
Una delle scoperte più incredibili effettuate su Mercurio riguarda la presenza di ghiaccio nei suoi poli! Sembra impossibile che possa esistere del ghiaccio su un piccolo pianeta così vicino al Sole, in cui si raggiungono temperature limite fino a 552 °C, eppure una serie di studi radar iniziati nel 1991 sembra indicare proprio questo. Il ghiaccio sarebbe contenuto in crateri mai esposti al Sole, dove si sarebbe mantenuta una temperature sempre inferiore ai -161 °C per miliardi di anni.
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