Pianeta Mercurio)

Il pianeta mercurio

Mercurio È il pianeta più vicino al sole e anche le dimensioni più piccole tra gli 8 pianeti principali del sistema solare. Può essere visto ad occhio nudo, anche se non è facile da trovare. Nonostante ciò, questo piccolo pianeta è noto fin dai tempi antichi. 

Gli astronomi sumeri registrarono la loro esistenza verso il XIV secolo a.C., dentro MUL-APIN, Un trattato di astronomia. Lì gli hanno dato il nome di Udu-idim-gu o "pianeta del salto", mentre i babilonesi lo chiamavano Nabu, Messaggero degli dei, lo stesso significato del nome di Mercurio per gli antichi romani.

Dato che Mercurio è visibile (con difficoltà) all'alba o al tramonto, gli antichi Greci prese per rendersi conto che era lo stesso oggetto Celest, così il mercurio di Alba era chiamato Apollo e quello del crepuscolo Hermes, la posta degli dei.

Il grande matematico Pitagora era sicuro che fosse la stessa stella e propose che Mercurio potesse andare di fronte al disco solare visto dalla terra, come in effetti accade.

Questo fenomeno è noto come transito E si verifica in media circa 13 volte ogni secolo. L'ultimo traffico di Mercury si è svolto a novembre 2019 e il prossimo 2032 sarà a novembre.

Altri astronomi di antiche culture come Maya, Cinese e Hindu hanno anche raccolto impressioni di mercurio e altri punti luminosi che si muovevano nel cielo più velocemente delle stelle dello sfondo: i pianeti.

L'invenzione del telescopio ha promosso lo studio dell'oggetto sfuggente. Galileo è stato il primo a vedere Mercurio con strumenti ottici, sebbene il Celest Messenger ha mantenuto molti dei suoi segreti nascosti fino all'arrivo dell'era spaziale.

Caratteristiche generali

Pianeta interno

Mercurio è uno degli 8 principali pianeti del sistema solare e insieme a Terra, Venere e Marte costituiscono i 4 pianeti interni, i più vicini al sole e caratterizzato dall'essere roccioso. È il più piccolo tra tutti e la massa più piccola, ma invece è il più denso dopo la terra.

Dati ottenuti

Immagine Mercurio scattata da Mariner 10 (NASA)

Una buona parte dei dati del Mercurio provengono dalla sonda Marine 10, lanciata dalla NASA nel 1973, il cui scopo era raccogliere dati dai vicini Venere e Mercurio. Fino ad allora, molte caratteristiche del piccolo pianeta erano sconosciute. 

Va notato che non è possibile. Ecco perché oltre alle sonde, buona parte dei dati sul pianeta provengono dalle osservazioni fatte usando il radar.

Atmosfera

L'atmosfera di Mercuriana è molto fioca e la pressione atmosferica c'è un trilionario. Lo strato sottile soda è costituito da idrogeno, elio, ossigeno e sodio.

Mercurio ha anche il suo campo magnetico, quasi vecchio come il pianeta stesso, simile al campo magnetico della Terra, ma molto meno intenso: solo l'1 %.

Temperature

Il polo mercurio settentrionale

Per quanto riguarda le temperature del mercurio, sono i più estremi tra tutti i pianeti: nel giorno in cui raggiungono gli abrasori 430 ºC in alcuni punti, abbastanza da sciogliersi. Ma di notte le temperature scendono a -180 ºC.

Tuttavia, il giorno e la notte di Mercurio differiscono molto da quello che sperimentiamo sulla Terra, quindi in seguito viene spiegato come un ipotetico viaggiatore che ha raggiunto la superficie li vedrebbe.

Riepilogo delle principali caratteristiche fisiche del pianeta

-Massa: 3.3 × 10²³ kg

-Radio equatoriale: 2440 km o 0.38 volte il raggio della terra.

-Forma: Il pianeta mercurio è una sfera quasi perfetta.

-Distanza media dal sole: 58.000.000 km

-Temperatura: in media 167 ºC

-Gravità: 3.70 m/s²

-Proprio campo magnetico: Sì, circa 220 nt di intensità.

-Atmosfera: fiacco

-Densità: 5430 kg/m³

-Satelliti: 0

-Anelli: non ha.

Movimento di traduzione

Mercurio esegue un movimento di traduzione attorno al sole secondo le leggi di Kepler, il che indica che le orbite dei pianeti sono ellittiche. Il mercurio segue l'orbita più ellittica - o allungata - tra tutti i pianeti ed è per questo che ha la massima eccentricità: 0.2056.

Abedin, un cratere di impatto di 116,23 km di diametro del pianeta Mercurio

La distanza massima di mercurio-solu è di 70 milioni di chilometri e il minimo 46 milioni. Il pianeta impiega circa 88 giorni per completare un ritorno intorno al sole, con una velocità media di 48 km/s. 

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Questo rende il più veloce dei pianeti per orbitare il sole, onorando il suo nome di messaggero alato, tuttavia la velocità di rotazione attorno al suo asse è considerevolmente inferiore.

Ma la cosa curiosa è che Mercurio non segue la stessa traiettoria dell'orbita precedente, in altre parole, non torna allo stesso punto di partenza di una volta precedente, ma sperimenta un piccolo spostamento, chiamato precessione.

Ecco perché si credeva per un momento in cui ci fosse una nuvola di asteroidi o forse un pianeta sconosciuto che disturbava l'orbita, che si chiamava Vulcano.

Animazione dell'orbita di Mercurio attorno al sole (giallo), accanto a quella della terra (blu). Fonte: Wikimedia Commons.

Tuttavia, la teoria della relatività generale potrebbe spiegare in modo soddisfacente i dati misurati, poiché la curvatura dello spazio-tempo è in grado di spostare l'orbita.

Nel caso del mercurio, l'orbita subisce uno spostamento di 43 secondi di arco per secolo, valore che può essere calcolato con precisione dalla relatività di Einstein. Gli altri pianeti hanno spostamenti molto piccoli, che fino ad ora non sono stati misurati.

Dati di movimento del mercurio

Quelli che segue sono i numeri noti sul movimento del mercurio:

-Radio medio dell'orbita: 58.000.000 km.

-Inclinazione dell'orbita: 7 ° per quanto riguarda il piano orbitale della terra.

-Eccentricità: 0.2056.

-Velocità orbitale media: 48 km/h

-Periodo di traduzione: 88 giorni

-Periodo di rotazione: 58 giorni

-Giornata solare: 176 giorni terrestri

Quando e come osservare il mercurio

Immagine a colori di Munch, Sander e Poe in Mercury Craters

Dei cinque pianeti visibili ad occhio nudo, il mercurio è il più difficile da rilevare, perché appare sempre molto vicino all'orizzonte, oscurato dal bagliore solare e scompare poco dopo. Oltre alla sua orbita è il più eccentrico (ovale) di tutti. 

Ma ci sono momenti dell'anno più appropriati per esaminare il cielo nella sua ricerca:

-Nell'emisfero settentrionale: Da marzo ad aprile durante il crepuscolo e da settembre a ottobre prima dell'alba.

-Nei tropici: Durante tutto l'anno, in condizioni favorevoli: cielo chiaro e lontano dalle luci artificiali.

-Nell'emisfero meridionale: durante settembre e ottobre prima dell'alba e da marzo ad aprile dopo l'ambientazione. Di solito è più facile vederlo da queste latitudini perché il pianeta rimane all'orizzonte più a lungo.

Il mercurio sembra una luce bianca leggermente giallastra che non si titola, a differenza delle stelle. È meglio avere binoculari o un telescopio con cui puoi vedere le sue fasi. 

A volte il mercurio rimane per un tempo più lungo all'orizzonte, a seconda del punto della sua orbita in cui si trova. E sebbene sia più luminoso in fase completa, è paradossalmente migliore nel crescere o in diminuzione. Per conoscere le fasi del mercurio, è conveniente visitare siti Internet specializzati in astronomia.

In ogni caso, le migliori opportunità si verificano quando è al massimo allungamento: per quanto possibile al sole, quindi il cielo più scuro facilita la sua osservazione.

Un'altra buona opportunità per osservarlo e gli altri pianeti è durante un'eclissi solare totale, per lo stesso motivo: il cielo è più scuro.

Movimento rotatorio

Contrariamente al suo rapido movimento orbitale, il mercurio si è rotto lentamente: ci vogliono quasi 59 giorni terrestri per girare intorno al suo asse, che è noto come Giorno siderale. Pertanto un giorno siderale nel mercurio dura tanto quanto l'anno: in effetti ogni 2 "anni" spendi 3 "giorni".

IL Forze di marcia Ciò deriva da due corpi sotto l'attrazione gravitazionale, sono responsabili del rallentamento della velocità di rotazione di uno o entrambi. Quando ciò accade, si dice che esista Accoppiamento della Marta.

L'accoppiamento Marea è molto frequente tra i pianeti e i loro satelliti, sebbene possa verificarsi tra gli altri corpi celesti.

Accoppiamento della Marea tra la Terra e la Luna. Il caso di mercurio e il sole è più complesso. Fonte: Wikimedia Commons. Stigmatella aurantiaca [CC BY-SA (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/3.0)]

Un caso di accoppiamento speciale si verifica quando il periodo di rotazione di uno di essi è uguale a quello della traduzione, come la luna. Questo ci mostra sempre la stessa faccia, quindi è in rossotazione sincrona.

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Tuttavia, con Mercurio e il sole non si verifica esattamente in questo modo, poiché i periodi di rotazione e traduzione del pianeta non sono gli stessi, ma in proporzione 3: 2. Questo fenomeno è noto come Risonanza di spin-orite Ed è anche frequente nel sistema solare.

Composizione

La densità media del mercurio è di 5,430 kg/m³, Appena inferiore alla terra. Questo valore, noto grazie alla sonda Mariner 10, è ancora sorprendente, tenendo conto del fatto che Mercurio è più piccolo della Terra.

Mercurio comparativo -tierra

All'interno della Terra la pressione è maggiore, quindi c'è una compressione extra sulla questione, il che diminuisce il volume e aumenta la densità. Se questo effetto non viene preso in considerazione, il mercurio risulta essere il pianeta con la più alta densità che è noto.

Gli scienziati credono che sia dovuto all'alto contenuto di elementi pesanti. E il ferro è l'elemento pesante più comune nel sistema solare.

In generale, la composizione di Mercurio è stimata con un contenuto metallico del 70 % e il 30 % di silicati. Nel loro volume sono:

-Sodio 

-Magnesio 

-Potassio

-Calcio

-Ferro

E tra i gas ci sono:

-Ossigeno 

-Idrogeno 

-Elio  

-Tracce di altri gas.

Diagramma dello strato di mercurio. Fonte: un codice sorgente di legame sciolto di questa immagine SVG è valido. Questo grafico vettoriale è stato creato con Adobe Illustrator., CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

Il ferro presente nel mercurio è nel suo nucleo, in un importo che supera molto a ciò che è stimato su altri pianeti. Inoltre, il nucleo di Mercury è, comparativamente, il più grande di tutti nel sistema solare.

Un'altra sorpresa è l'esistenza di ghiaccio nei poli, che è anche coperta da una materia organica oscura. È sorprendente perché la temperatura media del pianeta è molto alta.

Una spiegazione è che i pali del mercurio sono sempre nel buio perpetuo.

Come origine, si ipotizza che l'acqua avrebbe potuto raggiungere il mercurio portato dalle comete.

Struttura interna

Diagramma interno del pianeta mercurio. Fonte: una cravatta sciolta, cc by-sa 4.0, via Wikimedia Commons

Come tutti i pianeti terrestri, tre strutture caratteristiche si distinguono nel mercurio:

-Lui nucleo Metallico al centro, solido all'interno, sciolto all'esterno

-Uno strato intermedio chiamato mantello 

-Lo strato esterno o Corteccia.

È la stessa struttura che la Terra presenta, con la differenza che il nucleo di mercurio è molto maggiore, in proporzione proporzionale: circa il 42 % del volume del pianeta è occupato da questa struttura. Invece sulla Terra il nucleo occupa solo il 16 %.

Come è possibile raggiungere questa conclusione dalla Terra?

Fu attraverso le osservazioni radio fatte attraverso la sonda del messaggero, che rilevava anomalie gravitazionali nel mercurio. Poiché la gravità dipende dalla massa, le anomalie offrono indicazioni sulla densità. 

La gravità del mercurio ha anche modificato in modo significativo l'orbita della sonda. Inoltre, i dati radar hanno rivelato i movimenti di precessione del pianeta: l'asse di rotazione del pianeta a sua volta ha il suo turno, un'altra indicazione della presenza di un nucleo in ghisa.

Riassumendo:

-Anomalia gravitazionale.

-Movimento di precessione.

-Alterazioni nell'orbita del messaggero.

Questo set di dati, oltre a tutti quelli che la sonda è riuscita a raccogliere, concorda con la presenza di un nucleo metallico, grande e solido all'interno e in ghisa all'esterno.

Core di Mercurio

Ci sono diverse teorie per spiegare questo curioso fenomeno. Uno di loro sostiene che Mercurio ha subito un impatto colossale durante la sua giovinezza, che ha distrutto la corteccia e parte del mantello del pianeta appena formato.

Il materiale, più leggero del nucleo, è stato gettato nello spazio. Successivamente l'attrazione gravitazionale del pianeta ha attirato parte delle macerie e ha creato un nuovo mantello e una corteccia sottile. 

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Se un enorme asteroide fosse la causa dell'impatto, il suo materiale potrebbe essere combinato con quello del nucleo di mercurio originale, fornendo l'alto contenuto di ferro che attualmente ha.

Un'altra possibilità è che, sin dal suo inizio, l'ossigeno abbia scarso sul pianeta, in questo modo il ferro sia preservato come ferro metallico invece di formare ossidi. In questo caso, l'ispessimento del nucleo è stato un processo graduale.

geologia

Il mercurio è roccioso e deserto, con ampie pianure coperte da crateri di impatto. In generale, la sua superficie è abbastanza simile a quella della luna.

La quantità di impatti è un indicativo dell'età, poiché più crateri, più vecchia è la superficie.

Dominici Crater (il più brillante) e il cratere di Homer a sinistra. Fonte: NASA.

La maggior parte di questi crateri risale al momento del intenso bombardamento in ritardo, Un periodo in cui asteroidi e comete hanno spesso influenzato i pianeti e le lune del sistema solare. Pertanto il pianeta è geologicamente inattivo per molto tempo.

Il più grande dei crateri è il bacino di caloris, 1550 km di diametro. Questa depressione è circondata da un muro di alto livello da 2 a 3 km creato dall'impatto colossale che il bacino ha formato.

Negli antipodi del bacino di Caloris, cioè sul lato opposto del pianeta, la superficie è rotta perché le onde d'urto prodotte durante l'impatto si muovono all'interno del pianeta.

Le immagini rivelano che le regioni tra i crateri sono piatti o delicatamente ondulati. Ad un certo punto durante la sua esistenza il mercurio aveva un'attività vulcanica, perché queste pianure furono probabilmente create dai flussi di lava.

Un'altra caratteristica distintiva della superficie del mercurio sono numerose scogliere lunghe e ripide, chiamate Scarpes. Queste scogliere dovevano essere formate durante il raffreddamento del mantello, che quando si respingono numerose fessure nella corteccia apparivano.

Mercurio si sta riducendo

Il più piccolo dei pianeti nel sistema solare sta perdendo le dimensioni e gli scienziati credono che sia perché non hanno placche tettoniche, a differenza della Terra. 

Le piastre tettoniche sono grandi sezioni di corteccia e mantello che fluttuano sul Astenosfera, uno strato più fluido appartenente al mantello. Tale mobilità offre alla Terra una flessibilità che i pianeti privi di tettonismo non hanno.

Nei suoi inizi, il mercurio era molto più caldo di adesso, ma quando si raffredda gradualmente si contrae. Una volta che il raffreddamento cessa, in particolare quello del nucleo, il pianeta smetterà di ridursi. 

Ma ciò che colpisce su questo pianeta è quanto sta accadendo, per la quale non esiste ancora una spiegazione coerente.

Missioni a Mercurio

Era il meno esplorato dei pianeti interni fino agli anni '70, ma in seguito sono avvenute diverse missioni senza pilota grazie a cui si sa molto di più su questo piccolo e sorprendente pianeta: 

Mariner 10

Mariner 10

L'ultima delle sonde del programma Mariner della NASA è sopravvissuta a Mercurio tre volte, dal 1973 al 1975. È riuscito a mappare un po 'meno della metà della superficie, solo sul lato illuminato dal sole.

Una volta esaurito il suo carburante, Mariner 10 è alla deriva, ma grazie a lui sono state raggiunte informazioni su Venere e Mercurio: immagini, dati sul campo magnetico, spettroscopia e altro ancora.

Messenger (mercurio, superficie, spazio, ambiente, geochimica, A distanza)

Questa sonda è stata lanciata nel 2004 ed è riuscita ad entrare nell'orbita di Mercurio nel 2011, la prima a ottenerlo, perché Mariner 10 poteva volare solo sul pianeta. 

Rappresentazione artistica della sonda del messaggero orbita vicino a Mercurio

Tra i suoi contributi ci sono: 

-Immagini di grande qualità della superficie, incluso il lato non illuminato, che era simile al lato già noto grazie a Mariner 10. 

-Misure geochimiche con varie tecniche di spettrometria: neutrone, con raggi gamma e raggi X.

-Magnetometria.

-Spettrometria con luce ultravioletta, visibile e infrarossa, per caratterizzare l'atmosfera ed eseguire una mappatura mineralogica della superficie.

I dati raccolti dal Messenger dimostrano che il campo magnetico di mercurio attivo, come è il terreno, è prodotto da un effetto dinamo creato dalla regione liquida del nucleo.

Ha anche determinato la composizione dell'esosfera, un sottile strato esterno dell'atmosfera di Mercuriana, che ha una peculiare forma di coda di 2 milioni di chilometri, a causa dell'azione del vento solare.

La sonda del messaggero ha terminato la sua missione nel 2015 quando si è schiantato contro la superficie del pianeta.

Bepicolombo

Astronomo italiano Giuseppe (Bepi) Colombo. Fonte: Wikimedia Commons.

Questa sonda è stata lanciata nel 2018, dall'Agenzia spaziale europea e dall'Agenzia giapponese di esplorazione aerospaziale. È stata nominata in onore di Giuseppe Colombo, l'astronomo italiano che ha studiato l'orbita di Mercurio.

È costituito da due satelliti: MPO: Mercury Planetary Orbiter and Mine: Mercury Magnetosposter Orbiter. Si prevede che raggiungerà le immediate vicinanze del mercurio nel 2025 e il suo obiettivo è studiare le caratteristiche principali del pianeta.

Alcuni obiettivi sono che Bepicolombo porta nuove informazioni sul notevole campo magnetico del mercurio, il centro della massa del pianeta, l'influenza relativistica della gravità solare sul pianeta e la struttura peculiare del suo interno.