Ogni sette anni circa, Mercurio può essere visto dalla Terra passare sulla faccia del Sole. Questo accade perché l’orbita di Mercurio è inclinata di 7 gradi rispetto al piano dell’orbita terrestre ed è conosciuto come un transito. Il prossimo transito di Mercurio è il 9 maggio 2016 e sarà visibile dall’Europa dopo mezzogiorno.
Prende il nome dal dio romano Mercurio, il messaggero degli dei – molto probabilmente legato alla velocità orbitante del pianeta.
Dimensioni di Mercurio rispetto alla Terra
Fatti su Mercurio
- Mercurio è noto all’umanità fin dai tempi antichi e sebbene la data della sua scoperta sia sconosciuta, si ritiene che le prime menzioni del pianeta siano state fatte intorno al 3000 a.C. dai Sumeri.
- Un anno su Mercurio è di 88 giorni, ma un giorno di Mercurio è di 176 giorni terrestri. Mercurio è quasi bloccato tidalmente al Sole – noto anche come blocco gravitazionale – e nel tempo questo ha rallentato la rotazione del pianeta per quasi corrispondere alla sua orbita intorno al Sole.
- Mercurio orbita così velocemente intorno al Sole che le prime civiltà credevano che fosse in realtà due stelle diverse – una che appariva al mattino e un’altra che appariva la sera.
- Mercurio è il più piccolo pianeta del sistema solare con un diametro di 4.879 km ed è uno dei cinque pianeti visibili ad occhio nudo.
- Dopo la Terra, Mercurio è il secondo pianeta più denso. Nonostante le sue piccole dimensioni, Mercurio è molto denso perché è composto principalmente da metalli pesanti e roccia – la caratteristica principale dei pianeti terrestri.
- Mercurio prende il nome dal messaggero degli dei romani, che è anche conosciuto come Hermes nella mitologia greca. Questo è dovuto alla velocità con cui Mercurio orbita intorno al Sole e alla velocità con cui Mercurio, la divinità romana, era in grado di consegnare messaggi.
- Gli astronomi non si resero conto che Mercurio era un pianeta fino al 1543 quando Copernico pubblicò il suo modello del sistema solare centrato sul Sole – mettendo il Sole come centro del sistema solare piuttosto che il centro precedentemente creduto, la Terra.
- Il pianeta ha solo il 38% della gravità della Terra. Questo significa che Mercurio non è in grado di trattenere l’atmosfera che ha e viene invece spazzato via dai venti solari. Tuttavia questi stessi venti solari portano anche nuovi gas, decadimento radioattivo e polvere da micrometeoriti – rifornendo l’atmosfera.
- Mercurio non ha lune o anelli a causa della sua bassa gravità e mancanza di atmosfera.
- Una volta si credeva che un pianeta chiamato Vulcano esistesse tra l’orbita di Mercurio e il Sole – tuttavia l’esistenza di tale pianeta non è mai stata trovata.
- L’orbita di Mercurio è un’ellisse piuttosto che circolare. Ha l’orbita più eccentrica del sistema solare e la meno circolare di tutti i pianeti, secondo gli scienziati e gli astronomi.
- Mercurio è solo il secondo pianeta più caldo. Venere, anche se più lontano dal Sole rispetto a Mercurio, sperimenta effettivamente temperature più alte. Questo è dovuto al fatto che Mercurio non ha un’atmosfera che regola la temperatura e provoca la variazione di temperatura più estrema di tutti i pianeti – da -170°C (-280°F) durante la notte a 430°C (800°F) durante il giorno.
- Mercurio non ha stagioni. L’asse di Mercurio ha l’inclinazione più piccola di tutti gli altri pianeti, e questo si traduce in una mancanza di stagioni sulla sua superficie.
- Mercurio è l’unico pianeta che non ruota esattamente una volta ogni anno – invece ruota tre volte ogni due orbite del Sole. Questo perché è quasi bloccato tidalmente al Sole.
- L’orbita di Mercurio è stata importante per dimostrare la teoria della Relatività Generale di Albert Einstein.
- Mercurio ha un grande nucleo di ferro che è circa il 40% del suo volume (rispetto ad un volume del nucleo del 17% per la Terra) nel suo centro il cui raggio è 1800 a 1900 chilometri (1100 a 1180 miglia). Gli scienziati credono che il nucleo di Mercurio sia probabilmente fuso.
- Il guscio esterno di Mercurio è spesso solo 500-600 chilometri. Il guscio esterno della Terra (il mantello e la crosta) ha uno spessore di 2930 chilometri.
- Mercurio ha un’atmosfera molto sottile, che è composta da atomi della superficie del pianeta che sono stati spazzati via dai venti solari. Poiché Mercurio è così caldo, questi atomi sfuggono rapidamente nello spazio e quindi la sua atmosfera viene costantemente riempita.
- Mercurio ha un debole campo magnetico la cui forza è circa l’1% del campo magnetico sulla Terra.
- Solo due veicoli spaziali hanno visitato Mercurio. È difficile raggiungere il pianeta a causa della sua vicinanza al Sole e qualsiasi veicolo spaziale in visita dovrebbe percorrere 91 milioni di chilometri nel pozzo del potenziale gravitazionale del Sole. Il Mariner 10 lo visitò durante il 1974-75, volando vicino a Mercurio tre volte e mappando metà della sua superficie. Il 24 marzo 1975 finì il carburante e si crede che sia ancora in orbita attorno al Sole. La sonda MESSENGER è stata lanciata nel 2004 per esplorare l’alta densità di Mercurio, la sua storia geologica, la natura del suo campo magnetico e altro. Un’altra missione, BepiColombo, sarà lanciata nel 2015 dall’Agenzia Spaziale Europea e il Giappone dovrebbe raggiungere Mercurio nel 2019.
- Mercurio ha più crateri e segni di impatto di qualsiasi altro pianeta. La superficie è simile a quella della Luna, poiché, a differenza della maggior parte dei pianeti, Mercurio non è geologicamente attivo e non può “auto-guarire” dagli impatti con asteroidi e comete. La maggior parte dei crateri di Mercurio prendono il nome di scrittori e artisti famosi. Se un cratere è più grande di 250 km di diametro, è conosciuto come un Bacino. Il più grande bacino di Mercurio, il Bacino Caloris, ha un diametro di circa 1.550 km ed è stato scoperto dal Mariner 10.
Altre informazioni e fatti su Mercurio
Quello che rimane intrigante di Mercurio è quanto scarsa sia stata la nostra conoscenza di alcuni dei suoi dettagli chiave fino a poco tempo fa. Per esempio, è stato solo nel 1974 che la sonda Mariner 10 ha catturato le prime immagini che forniscono dettagli specifici della superficie di Mercurio. Negli ultimi anni, scoperte inaspettate riguardanti l’atmosfera e l’interno di Mercurio hanno sfidato le teorie precedentemente accettate.
Ora è un momento emozionante di scoperta e nuova comprensione di Mercurio. Il 18 marzo 2011, la sonda MESSENGER ha raggiunto l’orbita intorno a Mercurio in quella che sarà una missione di un anno. Speriamo che molte delle nostre domande troveranno risposta e, quasi certamente, ne sorgeranno di nuove.
Atmosfera
L’atmosfera di Mercurio è così sottile da essere praticamente inesistente. Infatti, a circa 1015 volte meno densa dell’atmosfera terrestre, quella di Mercurio è più vicina ad un vero e proprio vuoto di qualsiasi vuoto creato dall’uomo.
La spiegazione della mancanza di un’atmosfera sostanziale è duplice. In primo luogo, con una gravità pari solo al 38% di quella terrestre, Mercurio non è semplicemente in grado di mantenere un’atmosfera. In secondo luogo, la vicinanza di Mercurio al Sole fa sì che sia costantemente bombardato dai venti solari, che portano via la maggior parte della poca atmosfera che si accumula.
Comunque, per quanto scarna sia la sua atmosfera, Mercurio ne ha una. Secondo la NASA, la sua composizione chimica dovrebbe essere la seguente: 42% di ossigeno (O2), 29% di sodio, 22% di idrogeno (H2), 6% di elio, 0,5% di potassio, ed eventualmente tracce di argon, anidride carbonica, acqua, azoto, xeno, krypton, neon, calcio (Ca, Ca+) e magnesio.
Un risultato notevole di un’atmosfera così scarsa sono le temperature estreme trovate sulla superficie del pianeta. Con una temperatura bassa di circa -180° C e alta di circa 430° C. Mercurio ha la più grande gamma di temperature superficiali che si trova su qualsiasi pianeta. Le massime estreme presenti sul lato rivolto verso il Sole sono dovute all’atmosfera insufficiente, perché non è in grado di assorbire la radiazione solare. Per quanto riguarda il freddo estremo sul lato rivolto lontano dal Sole, senza un’atmosfera sostanziale per intrappolare la radiazione solare, tutto il calore viene perso nello spazio.
Superficie
Fino al 1974, la superficie di Mercurio è rimasta, in gran parte, un mistero per gli scienziati a causa della vicinanza di Mercurio al Sole. Essere così vicino al Sole limita la visibilità di Mercurio a poco prima dell’alba o subito dopo il tramonto. In questi momenti, sfortunatamente, l’angolo con cui vediamo Mercurio da terra porta la nostra linea di vista attraverso una quantità significativa dell’atmosfera terrestre, ostruendo notevolmente la nostra vista.
Tuttavia, durante i suoi tre fly-by di Mercurio nel 1974, la sonda Mariner 10 ha catturato fotografie chiare e sorprendenti della superficie del pianeta. Sorprendentemente, il Mariner 10 ha fotografato quasi la metà della superficie del pianeta durante la sua missione! I risultati hanno rivelato che la superficie di Mercurio ha tre caratteristiche significative.
La prima caratteristica è l’enorme numero di crateri da impatto che si sono accumulati in miliardi di anni. Il Bacino Caloris è il più grande di questi con un diametro di 1.550 km. La seconda caratteristica sono le pianure che si trovano tra i crateri. Queste sono aree lisce della superficie, che si ipotizza siano state create da antiche colate di lava. La terza caratteristica sono le scogliere (note anche come scarpate), che vanno da decine a migliaia di chilometri di lunghezza e da cento metri a due chilometri di altezza.
L’importanza di queste due caratteristiche sta in ciò che implicano. Dalla presenza di antichi campi di lava, è chiaro che un tempo c’era attività vulcanica. Tuttavia, dato il numero e l’età dei crateri, gli scienziati hanno concluso che Mercurio è stato geologicamente inattivo per un periodo significativo.
Anche la terza delle caratteristiche della superficie ci dice qualcosa di grande interesse. Essenzialmente, le cicatrici trovate sulla superficie sono enormi scogliere causate dalla deformazione della crosta del pianeta. Ciò che è significativo della deformazione su Mercurio è ciò che implica. Per capire il significato, dobbiamo usare un confronto. L’instabilità sulla Terra è dovuta allo spostamento delle placche tettoniche, mentre l’instabilità su Mercurio è dovuta al restringimento del suo nucleo. L’implicazione è che, poiché il nucleo di Mercurio si sta restringendo, lo sta facendo anche il pianeta nel suo insieme. Stime recenti mostrano che il diametro di Mercurio è diminuito di oltre 1,5 chilometri.
Interno
In generale, l’interno di Mercurio è composto da tre strati distinti: crosta, mantello e nucleo.
Lo spessore della crosta del pianeta è stimato tra 100 e 300 chilometri. La superficie di Mercurio fa parte della crosta, quindi la presenza delle cicatrici già menzionate indica che la crosta è solida e fragile.
Con uno spessore di circa 600 chilometri, il mantello di Mercurio è relativamente sottile. Presumibilmente, il suo mantello non è sempre stato così sottile. Mercurio aveva un mantello molto più spesso, ma la teoria principale spiega che durante la formazione del sistema solare, un grande planetesimale si è scontrato con il pianeta, lanciando la maggior parte del mantello nello spazio.
Il nucleo di Mercurio è stato oggetto di molte ricerche. Con un diametro stimato di 3.600 chilometri, il nucleo dà al pianeta alcune interessanti proprietà. La più ovvia di queste proprietà è l’estrema densità di Mercurio per le sue dimensioni. Con un diametro planetario di 4.878 chilometri, Mercurio è più piccolo della luna gioviana Ganimede e della luna saturniana Titano, i cui diametri sono rispettivamente 5.270 km e 5.152 km. Tuttavia, con una massa di 3,3 x 1023 kg, la densità di Mercurio è di 5.540 kg/m3.
Un dibattito che è stato recentemente risolto riguardo al nucleo di Mercurio è se sia solido o liquido. Misurando come le onde radio rimbalzano sul pianeta, gli scienziati sono stati in grado di determinare che il nucleo è, in effetti, liquido. Più specificamente, i dati raccolti aiutano a misurare la quantità di oscillazione nella rotazione di Mercurio. Con un nucleo solido la rotazione sarebbe rigida, mentre con un nucleo liquido ci sono piccole variazioni nella rotazione dovute al liquido all’interno che “barcolla”.
Orbita & Rotazione
Quando Mercurio è molto più vicino al Sole di qualsiasi altro pianeta, naturalmente impiega il tempo più breve per completare un’orbita completa. Di conseguenza, un anno mercuriale è lungo solo circa 88 giorni terrestri.
Una caratteristica significativa dell’orbita di Mercurio è la sua elevata eccentricità rispetto agli altri pianeti. Inoltre, di tutte le orbite planetarie, quella di Mercurio è la meno circolare. Ciò significa effettivamente che la differenza tra il perielio di Mercurio—la distanza orbitale più vicina al Sole—di 4.60 x 107 km e il suo afelio—la più lontana distanza orbitale dal Sole—di 6.98 x 107 km è piuttosto grande se confrontata con quella degli altri pianeti.
Questa eccentricità, insieme alla mancanza di un’atmosfera sostanziale, aiuta a spiegare perché la superficie di Mercurio sperimenta una gamma più ampia di temperature estreme di qualsiasi altro pianeta del sistema solare. Semplicemente, la superficie di Mercurio è molto più calda al perielio che all’afelio a causa della grande differenza tra le due distanze. Al contrario, le temperature degli altri pianeti rimangono relativamente stabili perché il loro afelio e il loro perielio sono praticamente gli stessi.
L’orbita di Mercurio è anche significativa in quanto fornisce un bellissimo esempio di fisica moderna. Nel corso del tempo l’orbita di Mercurio si sposta leggermente intorno al Sole (Vedi Figura 1). Questo processo è noto come precessione.
Anche se la meccanica newtoniana (cioè la fisica classica) fa un lavoro abbastanza buono nel prevedere la velocità di questa precessione, non può ancora prevederla con precisione. Questo è stato un problema persistente per gli astronomi alla fine del diciannovesimo e all’inizio del ventesimo secolo. Molte teorie furono introdotte per spiegare la differenza tra la velocità reale e quella teorica. Una teoria suggerì addirittura l’esistenza di un pianeta sconosciuto più vicino al Sole di Mercurio. Tuttavia, la verità fu finalmente rivelata quando Einstein pubblicò la sua teoria generale della relatività. Come conseguenza di questa teoria, la precessione orbitale di Mercurio fu finalmente descritta esattamente.
Anche se si è creduto a lungo che la risonanza spin-orbita di Mercurio (il numero di rotazioni per orbita) fosse 1:1, si è scoperto a metà del ventesimo secolo che è, in realtà, 3:2. Questa risonanza produce quelli che sarebbero fenomeni affascinanti per un testimone sulla superficie del pianeta. Per esempio, il Sole sembrerebbe sorgere nel punto più alto del cielo, per poi invertire la sua rotta e tramontare nella stessa direzione da dove è sorto.