Perché il pianeta Mercurio è così assolutamente particolare

Mercurio, the runt of the solar litter – MPI/Getty Images

Mercurio, il più piccolo della cucciolata solare MPI/Getty Images

Di Michael D. Lemonick

7 luglio 2014 12:00 PM EDT

Mercurio, Venere, Terra e Marte sono noti collettivamente come i pianeti rocciosi, in contrasto con i giganti gassosi del sistema solare – Giove, Saturno, Urano e Nettuno. (Plutone è un nano di ghiaccio, il che lo fa sembrare un personaggio di un film Disney o di Game of Thrones, ma questa è un’altra storia.)

Ma Mercurio non si adatta bene agli altri mondi rocciosi, dice Erik Asphaug, uno scienziato planetario dell’Arizona State University. “La maggior parte, compresa la Terra, ha una composizione di circa un terzo di ferro metallico e due terzi di roccia. Mercurio è il contrario.”

Questo è un problema per gli scienziati, che non amano le anomalie – almeno non quelle senza spiegazioni. Ma in questo caso potrebbe esserci una risposta semplice: Mercurio è di gran lunga il pianeta più piccolo – circa un terzo del diametro della Terra – il che suggerisce che una volta aveva una spessa scorza rocciosa, ma che in qualche modo è stata strappata via, durante i primi giorni del sistema solare. Dove è finita tutta la roccia?

Asphaug pensa di avere la risposta. “Ci stiamo sopra”, dice. Questa è la conclusione a cui giunge in un nuovo articolo pubblicato sulla rivista Nature Geoscience, in cui lui e il co-autore Andreas Reufer, dell’Università svizzera di Berna, presentano quella che è una grande teoria unificata della formazione dei pianeti rocciosi.

Il loro punto di partenza è il momento, circa 100 milioni di anni dopo la nascita del sistema solare, quando il disco originale di materia polverosa che circondava il Sole si è coalizzato in ciottoli, poi massi, e infine in circa 20 oggetti più o meno grandi come Marte (che è a sua volta grande circa la metà della Terra) – l’ultimo passo prima di un altro grande consolidamento, in cui i quattro pianeti interni familiari hanno preso la loro forma finale.

Tutto questo è abbastanza d’accordo nella comunità scientifica planetaria. Tutti concordano inoltre sul fatto che quella fase finale è stata una sorta di derby interplanetario di demolizione, con corpi massicci che si sono scontrati l’uno con l’altro, si sono frantumati e poi si sono riformati in oggetti ancora più grandi.

Quello che il nuovo documento spiega ora, sulla base di simulazioni al computer, è come Mercurio e Marte, la cui massa ammonta a meno del 10% del totale, sono rimasti indietro quando il resto degli oggetti si è fuso, o accretato, per formare la Terra e Venere più grandi. “Per non essere accretato”, spiega Asphaug, “un pianeta ha due scelte: evitare tutte le collisioni con proto-Venere e proto-Terra, o che ogni collisione sia una collisione ‘mordi e fuggi’ che non provochi l’accrescimento.”

In altre parole, dice Asphaug, “se Marte e Mercurio sono gli ultimi sopravvissuti di una popolazione originale di 20 pianeti delle dimensioni di Marte, allora ci si aspetta che uno di loro sia un soldato che si è perso tutta l’azione, che ha dormito durante la lotta o si è nascosto”. Questo è il pianeta che ora chiamiamo Marte.

Per quanto riguarda Mercurio, ha visto un sacco di azione, ma sarebbe quello che è stato colpito per lo più da colpi di striscio, con gli strati esterni che sono stati strappati via e un pianeta successivamente più piccolo che è sopravvissuto. “Il Mercurio originale”, dice Asphaug, “potrebbe essere stato forse tre volte la massa dell’attuale Mercurio, ma ha perso il suo mantello roccioso quando ha impattato il proto-Venere o la proto-Terra.”

Non solo questa è la spiegazione probabile, ma è anche quella statisticamente inevitabile. Dati 20 oggetti delle dimensioni di Marte per cominciare, dice Asphaug, “ci si aspetta di finire con un mostro ripetutamente spogliato, un nucleo planetario senza il suo mantello”. La Terra e Venere avrebbero prontamente inghiottito una parte di ciò che Mercurio ha perso.

Lo stesso periodo di ripresa nella storia del sistema solare spiega anche la formazione della luna, che è l’opposto compositivo di Mercurio, con un sacco di roccia e molto poco ferro. Una volta che la Terra si è formata dai protopianeti delle dimensioni di Marte che sfrecciavano nel sistema solare, è stata colpita duramente da un altro di loro – ma invece di aggiungere solo alla già formidabile mole della Terra, questa collisione ha vaporizzato parte dell’impatto e alcuni degli strati esterni della Terra. E questo solleva una contro-teoria intrigante: forse quell’impattatore delle dimensioni di Marte, che gli scienziati planetari chiamano Theia, è l’oggetto che è diventato Mercurio. Se questo è corretto, la risposta a dove è andato lo strato roccioso esterno di Mercurio potrebbe non essere sotto i nostri piedi, dopo tutto.

Potrebbe invece essere in bilico proprio sopra le nostre teste.

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