Mercùrio (astronomia)

il più interno fra i pianeti del sistema solare (simbolo ☿). Mercurio si muove su un'orbita di eccentricità 0,2056, a una distanza dal Sole compresa fra 46 e 69 milioni di km, con un valore medio di 58 milioni di km (rispettivamente 0,307, 0,466 e 0,387 unità astronomiche). Il periodo di rivoluzione siderale di Mercurio è di 88 giorni, mentre il periodo sinodico è di 115,9 giorni. Il piano orbitale è inclinato sull'eclittica di 7º. L'orbita di Mercurio è soggetta a variazioni dovute alle perturbazioni da parte degli altri pianeti; il fenomeno è particolarmente studiato e conosciuto per quanto riguarda il moto della linea degli apsidi, che fornisce una delle prove sperimentali della teoria della relatività generale. Tale linea, infatti, si muove di 43" per secolo, molto di più di quanto previsto dalla meccanica classica ed in perfetto accordo con la relatività generale. La distanza dalla Terra varia tra 79 e 218 milioni di chilometri e, conseguentemente, la magnitudine oscilla fra -1^m,9 e +1^m,1; il diametro apparente varia tra 12‟,9 e 4‟,5. Il diametro reale di Mercurio (che non presenta appiattimento) è di ca. 4850 km, il 38% del diametro terrestre. La massa del pianeta è di 3∤10²³ kg (0,056 masse terrestri) e quindi la densità è inaspettatamente alta, ca. 5,6 g∤cm^-3, molto prossima cioè a quella terrestre. Data la vicinanza al Sole, Mercurio riceve una quantità di energia, per unità di area, dieci volte maggiore di quanta ne riceve la Terra; pertanto, e tenendo conto dell'assenza di un invoglio atmosferico significativamente assorbente, le temperature al suolo, con il Sole allo zenith, raggiungono e superano i 500 ºC (-210 ºC è la temperatura minima registrata nell'emisfero notturno). L'accelerazione di gravità superficiale è solo il 37% di quella terrestre. Le osservazioni radar di Mercurio hanno permesso di scoprire che il pianeta ruota su se stesso, mantenendo l'asse pressoché perpendicolare in soli 58,6 giorni, intervallo di tempo che si trova nel rapporto 2:3 con il periodo siderale di rivoluzione; contrariamente a quanto si riteneva in precedenza Mercurio non presenta quindi sempre la stessa faccia al Sole, che sorge su Mercurio ogni 176 giorni. A causa della piccola distanza dal Sole, Mercurio, anche durante le massime elongazioni, può essere osservato soltanto durante il crepuscolo e a piccole altezze sull'orizzonte, dove i disturbi atmosferici sono forti. La superficie del pianeta è stata, quindi, osservata per la prima volta dalla sonda Mariner 10, passata a 690 km dal pianeta il 29 marzo 1974, la quale ha però fotografato solamente metà del pianeta. Queste osservazioni hanno mostrato come Mercurio abbia un aspetto superficiale molto simile a quello della Luna, ricoperto cioè da numerosi crateri di origine meteorica (il più cospicuo fra i quali è stato chiamato Kuiper, dal nome dell'astronomo G. P. Kuiper) di età apparentemente molto antica (ca. 4,5 miliardi di anni). La formazione più grandiosa e caratteristica è tuttavia rappresentata dal bacino d'impatto detto Caloris Planitia, del diametro di 1400 km, che si suppone completamente ricolmo di levigata lava basaltica fuoriuscita dalla collisione con un antico meteorite. Le vibrazioni sismiche suscitate all'atto dell'urto hanno sollevato, nel suolo, molteplici cinture di corrugamento. A causa dell'esposizione del pianeta al momento dell'avvicinamento della sonda spaziale, soltanto il settore delle longitudini comprese fra 10º-190º sono state fotografate. Tuttavia, la documentazione disponibile è sufficiente a evidenziare i caratteri salienti della morfologia del suolo. Essi possono così riassumersi: scarsità relativa (rispetto alla Luna) di crateri di grosse dimensioni, e ciò a causa della maggior intensità della forza superficiale di gravità che ha ovviamente limitato il raggio d'azione degli effetti d'impatto; presenza di altopiani a superficie liscia; sviluppo, per centinaia di km, di “scarpate lobate” che lasciano presumere fenomeni geologici di corrugamento per effetto della contrazione dell'intera massa planetaria. La seconda metà della superficie di Mercurio è stata osservata da Terra per la prima volta nell'agosto del 1998, anche se con una risoluzione molto bassa: nell'emisfero nord è stato possibile evidenziare un probabile cratere da impatto piuttosto grande e verosimilmente abbastanza recente. Mercurio, come rilevato dal Mariner 10 possiede un debole campo magnetico superficiale del pianeta, la cui intensità è risultata compresa fra 0,002 e 0,003 oersted (per il campo magnetico terrestre è compresa fra 0,28 e 0,71 oersted), sufficiente per costringere le particelle del vento solare a orbitare attorno a Mercurio, ma non abbastanza intenso per creare delle fasce analoghe alle fasce di radiazione terrestri; il campo magnetico di Mercurio potrebbe essere creato da un nucleo metallico che occuperebbe una porzione considerevole, ca. l'80% del volume del pianeta, il che permetterebbe di spiegare anche l'inusuale valore della densità. Le misure all'infrarosso fanno presumere che gli strati superficiali di Mercurio siano ricchi di silicati e poveri di ferro: il pianeta appare allora possedere una struttura differenziata (analogamente alla Terra), che si è venuta a creare dopo la formazione del pianeta, probabilmente per aggregazione di corpi minori. Le implicazioni cosmogoniche di tali risultati sono tuttora in esame. Mercurio possiede un'atmosfera molto tenue, la cui pressione al suolo è dell'ordine di 2∤10^-9 millibar; le osservazioni del Mariner 10 hanno mostrato come sia composta essenzialmente da gas nobili, catturati dal vento solare o emessi per decadimento radioattivo dai minerali del sottosuolo del pianeta. La scoperta di regioni ad alta riflessività radar concentrate nei pressi dei poli del pianeta ha permesso di individuare alcune depressioni superficiali, immerse in permanenza nell'oscurità – e pertanto esposte a intenso raffreddamento – che appaiono ricoperte di depositi peculiari. Verosimilmente, si tratta di H₂O primordiale intrappolato, in uno strato di circa un paio di metri, al di sotto di una leggera coltre di polveri . Si prevede che l'esplorazione di Mercurio riprenda con due missioni spaziali: MESSENGER, della NASA che partirà nel 2004 e raggiungerà Mercurio nel 2009, e Bepi Colombo (in omaggio all'astronomo italiano Giuseppe Colombo, che studiò a lungo Mercurio), una sonda dell'ESA progettata in collaborazione con il Giappone, che partirà nel 2009 e che orbiterà intorno al pianeta.