Mercurio
Con l'alba dell'era spaziale negli anni '50, gli esseri umani non erano più limitati a studiare i pianeti solari e altri corpi astronomici solo con strumenti basati sulla Terra. Invece le missioni con equipaggio sono andate in orbita e sulla Luna mentre le missioni robotiche hanno viaggiato in ogni angolo del sistema solare. E nel processo, abbiamo imparato alcune cose interessanti sui pianeti, planetoidi, e asteroidi nel nostro quartiere solare.
Per esempio, abbiamo imparato che tutti i pianeti solari hanno i loro modelli e cicli particolari. Ad esempio, anche se Mercurio è un corpo senz'aria, ha una tenue esosfera e sperimenta una sorta di stagioni. E mentre è noto per essere estremamente caldo, sperimenta anche estremi di freddo, al punto che il ghiaccio può esistere sulla sua superficie. Anche se non è affatto quello a cui siamo abituati qui sulla Terra, Mercurio sperimenta ancora una sorta di "tempo".
L'atmosfera di Mercurio
Come notato, Mercurio non ha atmosfera di cui parlare, a causa delle sue piccole dimensioni e delle temperature estreme. Però, ha un'esosfera tenue e variabile che è composta da idrogeno, elio, ossigeno, sodio, calcio, potassio e vapore acqueo, con un livello di pressione combinato di circa 10 -14 bar (un quadrilionesimo della pressione atmosferica terrestre).
Si ritiene che questa esosfera sia stata formata da particelle catturate dal sole (cioè il vento solare), nonché dal degassamento vulcanico e dai detriti lanciati in orbita dagli impatti di micrometeoriti. In ogni caso, La mancanza di un'atmosfera vitale di Mercurio è la ragione per cui non è in grado di trattenere il calore del sole, che porta a variazioni estreme tra notte e giorno per il pianeta roccioso.
Lo spettrometro al plasma Fast Imaging a bordo di MESSENGER ha scoperto che il vento solare è in grado di abbattere Mercurio abbastanza da far esplodere le particelle dalla sua superficie nella sua sottile atmosfera. Credito:Shannon Kohlitz, Media accademica, LLC
Risonanza orbitale
Le variazioni di temperatura di Mercurio sono anche attribuite alla sua eccentricità orbitale di 0,2056, che è il più estremo di qualsiasi pianeta del sistema solare. Essenzialmente, la sua distanza dal sole varia da 46 milioni di km (29 milioni di mi) al punto più vicino (perielio) a 70 milioni di km (43 milioni di miglia) al punto più lontano (afelio). Di conseguenza, il lato esposto al sole raggiunge temperature fino a 700 K (427° C), il lato in ombra scende fino a 100 K (-173° C).
Con una velocità di rotazione media di 10,892 km/h (6,768 mph), Mercurio impiega anche 58.646 giorni per completare una singola rotazione. Ciò significa che Mercurio ha una risonanza spin-orbita di 3:2, dove compie tre rotazioni sul proprio asse ogni due rotazioni compiute attorno al sole. Questo no, però, significa che tre giorni durano come due anni su Mercurio.
Infatti, la sua elevata eccentricità e la lenta rotazione fanno sì che occorrano 176 giorni terrestri affinché il sole ritorni nello stesso punto del cielo (ovvero un giorno solare). In breve, un solo giorno su Mercurio è il doppio di un anno! Mercurio ha anche l'inclinazione assiale più bassa di qualsiasi pianeta del sistema solare:circa 0,027 gradi rispetto ai 3,1 gradi di Giove (il secondo più piccolo).
L'orbita di Mercurio durante l'anno 2006. Credito:Wikipedia Commons/Eurocommuter
Ghiaccio polare
Questa bassa inclinazione significa che le regioni polari sono costantemente in ombra, il che porta a un'altra caratteristica interessante su Mercurio. Sì, nonostante quanto caldo possa diventare il suo lato esposto al sole, l'esistenza di ghiaccio d'acqua e persino di molecole organiche è stata confermata sulla superficie di Mercurio. Ma questo è vero solo ai poli, dove i fondi dei crateri profondi non sono mai esposti alla luce diretta del sole, e le temperature al loro interno rimangono quindi al di sotto della media planetaria.
Si ritiene che queste regioni ghiacciate contengano circa 1014–1015 kg (da 1 a 10 miliardi di tonnellate, da 1,1 a 11 miliardi di tonnellate USA) di acqua ghiacciata, e può essere ricoperto da uno strato di regolite che inibisce la sublimazione. L'origine del ghiaccio su Mercurio non è ancora nota, ma le due fonti più probabili sono il degassamento dell'acqua dall'interno del pianeta o la deposizione per gli impatti delle comete.
Quando si parla del "tempo" su Mercurio, generalmente si limitano a parlare di variazioni tra il lato esposto al sole e il lato notturno. Nel corso di due anni, quel tempo rimarrà torrido o gelido. A questo riguardo, potremmo dire che una sola stagione su Mercurio dura ben quattro anni, e comprende un "sole di mezzanotte" che dura due anni, e una "Notte Polare" che dura lo stesso.
Tra la sua orbita rapida e molto eccentrica, la sua lenta rotazione, e i suoi strani schemi diurni e annuali, Mercurio è un pianeta molto estremo con un ambiente molto estremo. Ha senso solo che il suo clima sia altrettanto estremo. Hey, c'è un motivo per cui nessuno vive lì, almeno non ancora.
Il Big Bear Solar Observatory cattura un'immagine ad alta risoluzione del transito di Mercurio di questa settimana sulla superficie del sole. Attestazione:NJIT/BBSO