Riassunto:
Un nuovo studio di scienze planetarie pubblicato su un'importante rivista accademica mostra che la composizione chimica della superficie e la struttura fisica di Mercurio, il pianeta più interno del sistema solare, sono molto più complesse e uniche di quanto gli scienziati pensassero negli ultimi decenni. Attraverso una ricalibrazione approfondita dei dati storici degli orbiter, combinati con esperimenti di simulazione ad alta temperatura in laboratorio ad alta precisione, il gruppo di ricerca ha rivelato la sorprendente diversità materiale sulla superficie di Mercurio, sfidando direttamente la teoria tradizionale di vecchia data secondo cui Mercurio è simile alla Luna ed è dominato solo da lava secca di silicati.
Per molto tempo, la comunità scientifica è stata limitata dalla temperatura estremamente elevata di Mercurio e dalle forti radiazioni dell'ambiente vicino al sole. Si ipotizza generalmente che il suo guscio esterno sia composto principalmente da un'unica roccia vulcanica sterile, ricca di magnesio e priva di ferro, sulla base delle limitate letture spettrali restituite dalla sonda MESSENGER della NASA nelle fasi iniziali. Tuttavia, questo ultimo studio utilizza un modello avanzato di calibrazione della riflettività multi-banda e simula il processo di cristallizzazione in un ambiente a pressione parziale di ossigeno estremamente bassa nelle profondità della crosta di Mercurio. I ricercatori sono rimasti sorpresi nello scoprire che gruppi minerali di solfuro volatili precedentemente non riconosciuti, sottili strati di grafite ricchi di carbonio e miscele esogene da impatto insolitamente arricchite sono ampiamente distribuiti sulla superficie di Mercurio. Ciò indica che il guscio secondario di Mercurio ha subito un degassamento volatile e un rimodellamento dell'oceano di magma molto più violenti e ripetuti rispetto alla Luna.
Questa scoperta spiega le diffuse e misteriose forme di "cavità" sulla superficie di Mercurio. È stato confermato che questi crateri poco profondi senza bordi del cratere da impatto sono direttamente correlati alla continua pirolisi e sublimazione di miscele sotterranee di sale di zolfo e grafite altamente volatili sotto il bombardamento di forti venti solari. Questo meccanismo conferma che, nonostante la vicinanza di Mercurio al Sole e le temperature superficiali diurne di centinaia di gradi, una quantità inaspettatamente grande di componenti volatili leggeri è rinchiusa all'interno del suo guscio esterno. La comunità scientifica in precedenza aveva generalmente creduto che questi componenti fossero stati volatilizzati a lungo durante l'intensa fase di accrescimento ad alta temperatura nelle prime fasi della formazione di Mercurio. Tuttavia, nuovi dati mostrano che il primo Mercurio non ha subito la completa eliminazione della materia volatile, e che i processi di accrescimento e differenziazione del suo protopianeta genitore hanno chiaramente avuto percorsi fisici completamente diversi.
Il gruppo di ricerca ha sottolineato che questa importante revisione non solo riscrive la classica descrizione delle morfologie statiche e senza vita di Mercurio nei libri di testo di base, ma fornisce anche una nuova direzione scientifica per la missione esplorativa congiunta europeo-giapponese "BepiColombo", che sta per entrare completamente nell'orbita di Mercurio. Sulla base di ciò, gli scienziati riprogetteranno le aree chiave di osservazione dello spettrometro a raggi X e di neutroni ad alta risoluzione trasportato dal rilevatore per chiarire ulteriormente l’estrema struttura interna di Mercurio e l’intreccio evolutivo tra il suo nucleo metallico e la complessa crosta. Questo risultato rappresenta un avanzamento teorico fondamentale nella comprensione di Mercurio, della “singolarità” del sistema solare e persino del meccanismo di evoluzione dei pianeti terrestri vicini alle stelle al di fuori del sistema solare.
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