Mercurio e la Terra sono più simili di quanto si creda. Nonostante le dimensioni siano molto diverse – Mercurio è un terzo del nostro pianeta – le due strutture interne si somigliano: hanno entrambe un nucleo esterno di metallo liquido e un nucleo interno solido.
È quanto emerge dallo studio coordinato da Antonio Genova del Dipartimento di Ingegneria meccanica e aerospaziale della Sapienza e realizzato presso il Goddard Space FIight Center della NASA. Fino a questo momento si sapeva solo che il nucleo di Mercurio rappresenta circa l’85% del volume totale del pianeta e che parte di esso è fluido, ma la vera natura della parte più interna era rimasta sconosciuta.
I dati della missione NASA MESSENGER, pubblicati sulla rivista Geophysical Research Letters, hanno permesso di ricostruire la composizione e la struttura interna di questo pianeta. La sonda MESSENGER, che ha sorvolato l’emisfero nord a quote di 200 km nei primi tre anni e di 15-25 nell’ultimo anno, ha orbitato il pianeta da marzo 2011 fino ad aprile 2015, misurando i due parametri riconosciuti dai ricercatori come fondamentali per risalire alle proprietà e dimensioni del nucleo fluido e solido: la rotazione e l’attrazione gravitazionale.
Ogni pianeta ruota intorno a un asse, il polo. Mercurio rispetto alla Terra ruota molto più lentamente, con un giorno che equivale a circa 58 giorni terrestri. Le variazioni di questo parametro sono state usate spesso in passato per rivelare indizi sulla struttura interna dei pianeti: nel 2007 sono state evidenziate delle piccole deviazioni nella rotazione di Mercurio, chiamate librazioni, che hanno dimostrato la natura fluida di parte del nucleo.
La sola osservazione della rotazione, però, non era sufficiente per conoscere in dettaglio anche la parte più interna. Genova e il suo team hanno quindi registrato come la sonda spaziale accelerasse sotto l’influenza della gravità di Mercurio mentre si avvicinava con ogni orbita vincolando di conseguenza la posizione del polo di Mercurio.
Analizzando i dati della rotazione e dell’attrazione gravitazionale, i ricercatori hanno mostrato che il pianeta possiede un cuore interno ampio e solido. In particolare, hanno stimato che la parte di ferro solido (~1000 km) rappresenta circa il 50% dell’intero nucleo (~2000 km), rendendolo simile a quello della Terra (~1200 km) che invece corrisponde al 35% del totale.
“Una solidificazione così avanzata del nucleo – spiega Antonio Genova – dimostra come la parte più profonda di Mercurio sia simile a quella della Terra: comprendere la natura e l’evoluzione della struttura interna di altri pianeti è essenziale per conoscere meglio il futuro del nostro”.
La storia di Antonio Genova è quella di un giovane ricercatore partito e ora rientrato nel nostro Paese: una volta terminata la formazione presso il Dipartimento di Ingegneria meccanica e aerospaziale della Sapienza si è trasferito negli Stati Uniti, ottenendo un contratto dal MIT e proseguendo la sua attività di ricerca al Goddard Space FIight Center della NASA a Greenbelt, con focus sull’esplorazione planetaria dei pianeti Marte e Mercurio. Da gennaio ha ripreso servizio come ricercatore presso il nostro Ateneo dopo essere risultato tra i vincitori del Programma Ministeriale per Giovani Ricercatori Rita Levi Montalcini.
Riferimenti:
Geodetic evidence that Mercury has a solid inner core – Genova, A., Goossens, S., Mazarico, E., Lemoine, F. G., Neumann, G. A., Kuang, W.,Sabaka, T. J., Hauck, S. A., II, David E. Smith, Sean C. Solomon & Zuber, M. T. – Geophysical Research Letters 2019
DOI: https://doi.org/10.1029/2018GL081135
