Un “lubrificante” del tutto inaspettato, comunemente noto per finire dentro le nostre matite, potrebbe aver riscritto la storia geologica di Mercurio. Un recente studio internazionale a guida italiana svela infatti che la grafite presente nella crosta del pianeta più piccolo del Sistema Solare avrebbe facilitato la sua progressiva contrazione, agevolando lo scorrimento di imponenti faglie superficiali. Una scoperta unica nel suo genere, che offre nuove chiavi di lettura sull’evoluzione planetaria e si prepara a trovare riscontri diretti grazie all’imminente arrivo della missione BepiColombo.
Mercurio, il pianeta più piccolo del Sistema Solare, si sta contraendo da miliardi di anni. Il progressivo raffreddamento del suo interno determina infatti una lenta riduzione del volume del pianeta, con conseguenti deformazioni della superficie. Tra le strutture più evidenti ci sono le cosiddette lobate scarps, rilievi associati a grandi faglie lungo le quali si è verificata la contrazione: possono estendersi per centinaia di chilometri e raggiungere anche i 2.000 metri di altezza. A spiegare meglio i meccanismi alla base di queste deformazioni è un nuovo studio, pubblicato su Nature Communications. La ricerca, realizzata da studiose e studiosi dell’Università di Padova, dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF-OAPD) e dell’Università di Milano-Bicocca, mostra che la contrazione di Mercurio sarebbe stata favorita dalla presenza, nella crosta, di un particolare “lubrificante”: la grafite, lo stesso materiale impiegato nelle mine delle matite.
Lo studio
L’analisi ha integrato lo studio della topografia della superficie mercuriana e una serie di esperimenti di laboratorio sull’attrito, condotti all’Università di Padova utilizzando rocce con caratteristiche analoghe a quelle che compongono la crosta del pianeta. I risultati indicano che strati ricchi di grafite, risalenti alle primissime fasi della storia di Mercurio, avrebbero continuato a influenzarne la tettonica fino a oggi. Lo studio suggerisce inoltre che la contrazione complessiva del pianeta potrebbe essere stata molto maggiore rispetto alle stime formulate in precedenza.
“I risultati suggeriscono che, senza la grafite, alcuni degli imponenti sistemi di faglie osservati oggi su Mercurio non potrebbero esistere nella forma in cui li vediamo”, spiega la prima autrice Natalia A. Vergara Sassarini, affiliata all’Università di Padova all’inizio della ricerca e oggi all’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF-OAPD), coordinata da Matteo Massironi docente del Dipartimento di Geoscienze dell’Università di Padova, il quale sottolinea inoltre “come i primi istanti della formazione di un pianeta possano determinare la forma della sua superficie miliardi di anni dopo”.
Secondo Telemaco Tesei, del Dipartimento di Geoscienze dell’Università di Padova, responsabile delle sperimentazioni meccaniche, “sistemi di faglie di grandi dimensioni possono essere controllati da sottili film di grafite”, capaci di influenzare la deformazione della crosta dell’intero pianeta, rendendo Mercurio “un mondo unico nel Sistema Solare”.
Il meccanismo sottostante
Il meccanismo individuato è particolarmente significativo perché su Mercurio mancano le condizioni presenti sulla Terra. “Le faglie terrestri sono spesso “lubrificate” dalla presenza di fluidi che ne facilitano il movimento”, osserva Andrea Bistacchi, del Dipartimento di Scienze dell’Ambiente e della Terra dell’Università di Milano-Bicocca e coautore dello studio. Su Mercurio, però, fluidi analoghi non sono disponibili a causa dell’estrema vicinanza al Sole e della ridotta gravità del pianeta. Per questo, sottolinea il ricercatore, era necessario individuare “un meccanismo alternativo per spiegare la debolezza delle faglie mercuriali”.
BepiColombo in arrivo su Mercurio
La scoperta assume particolare rilevanza anche in vista dell’arrivo della missione BepiColombo di ESA e JAXA nell’orbita di Mercurio, previsto per novembre. Secondo Matteo Massironi, coautore dell’articolo e Project Scientist dello strumento SIMBIO-SYS, i nuovi risultati pongono le basi per verificare con maggiore precisione la geometria delle grandi faglie e l’eventuale presenza di grafite nelle aree circostanti. SIMBIO-SYS consentirà infatti di ricostruire questi rilievi in tre dimensioni, osservare la superficie di Mercurio con grande livello di dettaglio e studiarne contemporaneamente la composizione mineralogica. Le nuove osservazioni potranno quindi contribuire a verificare direttamente il ruolo svolto dalla grafite nell’evoluzione geologica del pianeta.
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