Il pianeta Mercurio, il più vicino al Sole, si è ristretto più rapidamente di quanto gli scienziati avessero stimato. È quanto emerge da una nuova ricerca pubblicata su Geophysical Research Letters, secondo cui la contrazione radiale di Mercurio potrebbe essere stata sottostimata del 10-30%. Applicando la correzione proposta dagli autori, questa contrazione sarebbe mediamente di 11,6 chilometri, contro gli 8,3 chilometri stimati in precedenza.
A fornire indizi sulla progressiva riduzione delle dimensioni di Mercurio sono alcune strutture geologiche presenti sulla sua superficie: scarpate e dorsali che si sono formate a seguito della compressione degli strati rocciosi più esterni del pianeta.
Come gli altri corpi rocciosi del Sistema Solare, Mercurio si è formato circa 4,5 miliardi di anni fa, durante le prime fasi della sua storia, quando rocce e asteroidi si scontravano e si aggregavano. Le collisioni che hanno portato alla formazione del pianeta hanno prodotto grandi quantità di calore, progressivamente disperse nel corso della sua evoluzione. Con il raffreddamento dell’interno del pianeta, Mercurio si è rimpicciolito, un processo che ha prodotto deformazioni nella sua superficie, tra cui le scarpate e le dorsali che testimoniano la compressione della crosta.
Piccoli ‘graben’, strette e rugose fosse tettoniche lineari, sono stati individuati su Mercurio insieme a varie scarpate di faglia (frecce bianche inferiori). Le fosse, ampie solo poche decine di metri (evidenziate nel riquadro in alto a destra), si sono probabilmente formate in seguito alla flessione della crosta durante il suo sollevamento. Devono essere molto recenti per essere sopravvissute al continuo bombardamento di meteoriti. (Crediti: Nasa/Jhuapl/Carnegie Institution of Washington/Smithsonian Institution)
Se il raffreddamento del pianeta è avvenuto in modo approssimativamente uniforme, strutture di questo tipo dovrebbero essere presenti in diverse regioni della superficie. Individuarle, però, non è semplice. Nel corso di miliardi di anni Mercurio è stato infatti colpito da numerosi asteroidi e altri corpi, che hanno prodotto crateri e disseminato detriti sulla superficie. Questi materiali possono aver ricoperto e nascosto parte delle strutture prodotte dalla contrazione del pianeta.
Per capire quanto sia effettivamente esteso il fenomeno, il team di ricerca ha combinato le precedenti mappe geologiche di Mercurio con nuove osservazioni della rugosità dell’intera superficie del pianeta.
Questa può infatti fornire un’indicazione su quanto un’area sia stata modificata dagli impatti nel corso della storia del pianeta. I più importanti hanno generato crateri e depositato grandi quantità di materiale sulla superficie, rendendola più accidentata. Secondo i ricercatori, questi detriti possono avere ricoperto strutture di compressione già esistenti, rendendole più difficili da individuare.
Ma potrebbe esserci anche un altro effetto. Nelle aree fortemente craterizzate e più porose, parte della deformazione prodotta dal restringimento del pianeta potrebbe essere stata assorbita dal materiale superficiale, anziché tradursi nella formazione di grandi strutture tettoniche. Gli autori sottolineano però che non è ancora possibile stabilire con certezza quale dei due meccanismi abbia avuto il ruolo maggiore.
Il confronto ha evidenziato un elemento interessante: le regioni più accidentate di Mercurio sono anche quelle in cui sono state individuate meno strutture legate alla contrazione. Questo risultato rafforza l’ipotesi secondo cui la rugosità della superficie abbia contribuito a nascondere una parte delle strutture di compressione.
L’analisi ha inoltre mostrato che il rapporto tra rugosità della superficie e strutture di compressione si mantiene fino a scale spaziali di circa 150 chilometri: più il terreno è accidentato, meno numerose sono le strutture associate alla contrazione del pianeta. I ricercatori hanno verificato questo risultato attraverso test statistici e simulazioni, trovando che la relazione osservata difficilmente può essere attribuita al caso.
Determinare quanto Mercurio si sia contratto è importante anche per capire cosa si trova al suo interno. Come spiega Gaku Nishiyama, responsabile del team di ricerca presso l’Istituto di Ricerca Spaziale del Centro aerospaziale tedesco (Dlr): «Un restringimento maggiore significa che Mercurio potrebbe avere un nucleo metallico più grande, meno elementi leggeri, come il silicio, mescolati al nucleo metallico, oppure una temperatura iniziale più elevata».
Il fenomeno potrebbe inoltre avere implicazioni per altri corpi rocciosi del Sistema solare. Gli autori osservano infatti che la superficie della Luna, alle scale considerate nello studio, è ancora più rugosa di quella di Mercurio. Se la rugosità può effettivamente nascondere o modificare le tracce della deformazione, anche la storia tettonica della Luna potrebbe essere stata in parte sottostimata.
A fornire nuovi dati per approfondire questi risultati sarà anche BepiColombo, l’attuale missione Esa-Jaxa dedicata allo studio di Mercurio, che vanta un significativo contributo del nostro paese: infatti, a bordo della sonda viaggiano quattro strumenti italiani, finanziati dall’Agenzia Spaziale Italiana, che saranno protagonisti della fase scientifica della missione e consentiranno di svelare alcuni dei principali misteri del pianeta più interno del Sistema Solare.
Lo studio suggerisce quindi che la superficie di Mercurio possa conservare più tracce della sua contrazione di quanto finora riconosciuto. Ricostruire queste strutture significa non solo comprendere meglio l’evoluzione geologica del pianeta, ma anche ottenere nuovi indizi sulla sua struttura interna e sulla sua storia termica.
Guarda anche un video del recente raggiungimento di Mercurio da parte della sonda BepiColombo, dopo 8 anni di viaggio: 👉
Foto in cima all’articolo: Mercurio ripreso dalla sonda Mariner, nel 2008
Crediti: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Arizona State University/Carnegie Institution of Washington
