Mercurio - Ricerca dettagliata

In questo appunto di scienze parliamo di astronomia. Apriamo la trattazione con una breve panoramica sui pianeti del sistema solare e sulla classificazione tra pianeti interni ed esterni, pianeti terrestri e giganti gassosi. Esaminiamo le principali caratteristiche come densità è parametri orbitali; verrà poi descritto il primo pianeta del sistema solare, Mercurio.

Pianeti del sistema solare

Il sostantivo pianeta deriva dal greco “planetés”, errante, in opposizione alle stelle fisse sulla sfera celeste.

I pianeti del sistema solare non sono gli unici esistenti, intorno ad altre stelle infatti sono stati scoperti numerosi pianeti extrasolari a partire dalle prime osservazioni del 1995, ora se ne conoscono già alcune centinaia. Il nostro sistema è solo uno dei sistemi planetari che esistono nell’universo; è costituito da un enorme sistema rotante formato dal sole che ne occupa il centro, da otto pianeti, dai loro satelliti e da un numero grande di corpi celesti più piccoli. Secondo alcune stime oltre il 99% della massa dell’intero sistema è contenuta nel sole, tutto il resto rappresenta perciò meno dell’1%. Per effetto della forza gravitazionale del sole, ogni pianeta è vincolato a muoversi percorrendo un’orbita ellittica attorno ad esso e tutti i pianeti si muovono lungo la propria orbita nello stesso verso.
I pianeti sono otto e li possiamo elencare in ordine di distanza dal sole, dal più vicino al più lontano: Mercurio, Venere, Terra, Marte, Giove, Saturno, Urano e Nettuno. La zona che comprende i quattro pianeti rocciosi è delimitata dalla cintura degli asteroidi è costituisce il sistema solare interno, tutto il resto viene considerato sistema solare esterno. I quattro giganti gassosi sono pianeti esterni. Il sistema comprende anche dei pianeti detti nani e moltissimi altri corpi minori compresi gli asteroidi che sono suddivisi in due grandi cinture, la fascia principale e la fascia di Kuiper.
I pianeti sono suddivisi in pianeti terrestri perché simili alla terra e pianeti gioviani perché simili a Giove. Mercurio fa parte dei pianeti terrestri, la principale differenza tra i due tipi di pianeti sta nelle loro dimensioni: quelli terrestri sono molto più piccoli di quelli gioviani, motivo per cui questi ultimi sono definiti anche pianeti giganti. Rispetto alla fascia degli asteroidi gli stessi pianeti sono suddivisi in pianeti interni e pianeti esterni.
Le altre caratteristiche che distinguono i pianeti dei due gruppi sono: la densità, la composizione chimica, la velocità di rotazione e di rivoluzione, l’atmosfera e il numero di satelliti.

Per ulteriori approfondimenti sulle origini del sistema solare vedi qua

Densità e composizione chimica dei pianeti

Il valore di densità media dei pianeti terrestri è

, mentre la densità media dei pianeti gassosi è di

. Questa differenza di valori è dovuta alla loro diversa composizione chimica.
Di cosa sono fatti i pianet?
I materiali che formano i pianeti sono suddivisi in tre gruppi: i gas, i materiali rocciosi, i ghiacci.

• I materiali gassosi sono soprattutto idrogeno ed elio.
• I materiali rocciosi sono costituiti da minerali silicati e ferro metallico.
• I ghiacci comprendono l’ammoniaca, il metano, l’anidride carbonica e l’acqua

I pianeti terrestri poiché sono costituiti per la maggior parte da materiali di tipo roccioso e metallico con piccole quantità minori di gas e ghiacci hanno densità elevate. I pianeti gioviani, viceversa, contengono grandi quantità di gas e ghiacci e questo spiega la loro bassa densità anche se ci sono quantità significative di materiali rocciosi e metallici concentrati all’interno dei loro nuclei.

Per ulteriori approfondimenti sulla densità e peso specifico dei corpi vedi qua

Atmosfera dei pianeti

Tutti i pianeti possiedono un’atmosfera; i pianeti gassosi possiedono un’atmosfera molto densa composta da idrogeno, elio, metano e ammoniaca; i pianeti come la terra hanno al massimo un’atmosfera rarefatta costituita da gas pesanti come l’anidride carbonica e l’azoto. La capacità di trattenere l’atmosfera da parte di un pianeta, dipende dalla forza di gravità e dalla temperatura esistenti sulla sua superficie. Una semplice molecola di gas o qualsiasi altro corpo può sfuggire alla gravità di un pianeta e raggiungere lo spazio solo se la sua velocità è pari alla velocità di fuga. Per la terra questo valore è di circa 11 km/s, i pianeti come Giove grazie alla loro maggiore gravità superficiale, hanno valori molto superiori della velocità di fuga e quindi i gas difficilmente riescono a sfuggire rallentati anche dalle basse temperature superficiali.
I pianeti terrestri sono relativamente più caldi e hanno una gravità superficiale ridotta quindi sono in grado di trattenere solo i gas più pesanti.

Per ulteriori approfondimenti sulla forza di gravità vedi qua

Mercurio, il più piccolo degli otto pianeti

Mercurio è il pianeta più vicino ala nostra stella, la sua distanza media è quasi 58 milioni di km, circa un terzo della distanza Terra-Sole, è anche il più piccolo del sistema solare, le sue dimensioni superano di poco quelle della luna. La massa relativa di Mercurio (rispetto a quella della Terra) è di

. La superficie mostra diverse analogie con quella lunare, come la presenza di altopiani disseminati di crateri e di vaste aree pianeggianti. La densità di Mercurio,

diversamente da quella della luna, è molto elevata, si ritiene che debba possedere un nucleo ferroso di grandi dimensioni.
Sulla sua superficie sono state osservate lunghe scarpate che attraversano sia le pianure sia i crateri, molto probabilmente la loro origine è legata alla contrazione termica del pianeta, conseguente al suo raffreddamento che ne ha determinato la frattura superficiale.

A causa di questa sua vicinanza è difficile osservarlo, infatti il pianeta è visibile solamente subito dolo il tramonto, sull'orizzonte a ovest, oppure poco prima dell'alba verso est.
Mercurio è praticamente privo di atmosfera.
La capacità di trattenere le sostanze gassose dipende infatti dalla sua massa e temperatura superficiale.
Data la massa e la temperatura elevata, su Mercurio sono rimaste solo tracce di un atmosfera composta da idrogeno, elio e altre particelle.
Essendo privo di atmosfera presenta escursioni termiche maggiori rispetto agli altri pianeti, con temperature che vanno dai 100 K (equivalenti a -173 C°) della notte fino a 700 K di giorno (427 C°). A causa di queste condizioni climatiche così estreme la probabilità che su di esso ci sia vita così come noi la intendiamo è praticamente nulla.

Per ulteriori approfondimento sul moto dei pianeti vedi qua

Caratteristiche orbitali di Mercurio

Come stabilito dalla prima legge di Keplero tutti i pianeti ruotano intorno al sole seguendo delle traiettorie ellittiche e il sole occupa uno dei due fuochi.
L’orbita di Mercurio è molto eccentrica, il valore è di 0,206; questo parametro indica di quanto un’orbita ellittica devia dalla forma circolare, più alto è questo valore, più l’ellisse è schiacciata.
Il periodo di rivoluzione del pianeta, il tempo impiegato a fare un giro completo intorno al sole, è breve dura solo 88 giorni ma il pianeta ruota su se stesso molto molto lentamente. Mentre sulla terra un giorno solare dura 24 ore, su mercurio è di 176 giorni terrestri, questo significa che una notte su Mercurio dura circa tre mesi ed è seguita da tre mesi di luce. Un giorno su Mercurio equivale a circa 58 giorni terrestri.
La velocità orbitale, quella del moto di rivoluzione, è di 47,5 km/s quasi il doppio di quella della terra pari 29,8 km/s; l'estrema brevità del suo moto di rivoluzione ne permette l'osservazione solo per pochi giorni consecutivi, dopo di che il pianeta si rende inosservabile dalla Terra.
Per evitare danni agli strumenti, il telescopio spaziale Hubble non viene mai utilizzato per riprendere immagini del pianeta.

Per ulteriori approfondimenti sulle leggi di Keplero vedi qua

Mercurio, messaggero degli Dei

Le prime osservazioni di questo pianeta risalgono agli Assiri, intorno al XIV secolo a.C., che lo chiamarono Udu.
Galileo Galilei compì le prime osservazioni telescopiche di Mercurio nel XVII secolo.
Le difficoltà nell'osservazione del pianeta hanno fatto si che sia il meno studiato tra gli 8 del Sistema Solare.
Mercurio è stato visitato la prima volta nel 1974 dalla sonda statunitense Mariner 10, le cui immagini hanno mostrato la somiglianza al suolo lunare, pieno di crateri causati dall'impatto di numerosi asteroidi.
I latini identificarono con Mercurio la divinità greca Ermes o Ermete, figlio di Zeus e di Maya la più bella delle Pleiadi. Secondo la mitologia il piccolo Mercurio, ancora neonato si tolse da solo dalle fasce e uscito dalla caverna in cui nacque incontrò una tartaruga alla quale tolse il guscio e sulla parte cava tese 7 corde, fabbricando così una cetra dal suono dolcissimo. Si racconta che fosse rapidissimo come il vento perciò Zeus ne fece il messaggero degli dei e lo incaricò di molte importanti missioni come quella di liberare Marte. Sempre secondo i racconti mitologici Mercurio aveva il dono dell'eloquenza e questa qualità lo fece considerare il Dio dei commerci, dei traffici e dei guadagni, infatti, il nome Mercurio deriva dal latino “Mercùrius”,connesso a “merx” merce.