Mercurio si è ristretto più del previsto: il pianeta ha perso fino a 23 chilometri di diametro

Mercurio ha perso fino a 11,6 chilometri di raggio nel corso della sua evoluzione, una contrazione superiore a quella stimata finora. Lo indica uno studio pubblicato su Geophysical Research Letters, secondo cui parte delle strutture tettoniche che testimoniano il restringimento del pianeta è stata nascosta dai detriti degli impatti più recenti.

Il pianeta, formato circa 4,5 miliardi di anni fa attraverso una sequenza di collisioni tra corpi rocciosi e asteroidi in orbita attorno al Sole, conserva sulla superficie le conseguenze del raffreddamento del proprio interno. Il calore prodotto durante la formazione è stato disperso nel tempo e la diminuzione della temperatura ha ridotto il volume degli strati interni. La crosta ha seguito questo processo accorciandosi, piegandosi e fratturandosi.

Le tracce più evidenti sono dorsali corrugate e scarpate lobate, strutture che attraversano la superficie e raggiungono centinaia di metri di altezza. Il problema, per gli studiosi, è che queste formazioni non risultano distribuite in modo uniforme. Un raffreddamento globale dovrebbe produrre una contrazione osservabile sull’intero pianeta, mentre le strutture individuate si concentrano in alcune aree.

La superficie nasconde parte delle deformazioni

Il gruppo guidato da Gaku Nishiyama, planetologo del Centro aerospaziale tedesco, ha confrontato il catalogo delle strutture tettoniche con una nuova mappa della rugosità superficiale di Mercurio. La misura considera quanto il terreno sia irregolare su scale dell’ordine di una decina di chilometri.

Il confronto ha evidenziato una relazione: nelle zone più accidentate diminuisce il numero delle strutture associate alla contrazione. L’assenza non indicherebbe necessariamente che la deformazione non sia avvenuta. Una parte delle tracce potrebbe essere stata semplicemente cancellata o resa invisibile dalla conformazione del terreno.

La prima spiegazione riguarda i detriti prodotti dagli impatti più recenti. Il materiale espulso dai crateri può essersi depositato sopra strutture tettoniche più antiche, seppellendole e impedendone l’identificazione nelle immagini della superficie.

Ricalcolando la contrazione che potrebbe essere rimasta nascosta sotto questi depositi, la perdita stimata passa da 8,3 a 11,6 chilometri di raggio. La differenza equivale a un aumento compreso tra il 10% e il 30% rispetto alle precedenti valutazioni. Per gli autori, inoltre, si tratta di una soglia minima: altre deformazioni potrebbero non essere ancora riconoscibili.

Tre meccanismi possono cancellare le tracce

L’occultamento provocato dai detriti non è l’unica spiegazione considerata. Un secondo problema riguarda la stessa individuazione delle dorsali: quando il rilievo naturale del terreno è più accidentato della struttura tettonica, la deformazione può confondersi con la topografia circostante.

La terza ipotesi riguarda invece la regolite, lo strato di materiale incoerente che ricopre la superficie dei corpi privi di atmosfera significativa. Nelle aree fortemente craterizzate, la regolite porosa potrebbe assorbire parte della deformazione attraverso un processo di compattazione, senza generare faglie abbastanza grandi da essere riconosciute nelle immagini.

Il risultato è che il numero delle strutture osservabili sulla superficie non coincide necessariamente con il numero delle deformazioni prodotte dalla contrazione. La nuova stima tenta quindi di correggere un limite osservativo, non di modificare il meccanismo fisico alla base del fenomeno.

La stessa questione riguarda anche la Luna

Il problema assume un interesse più ampio perché un processo analogo interessa la Luna. Anche il satellite terrestre è un corpo roccioso che si è raffreddato progressivamente, riducendo il proprio volume. Le missioni orbitali degli ultimi quindici anni hanno individuato sulla superficie lunare scarpate e faglie da compressione.

Le strutture finora documentate indicano una contrazione inferiore a un chilometro di raggio. Il dato è però inferiore a quello previsto dai modelli di evoluzione termica lunare, che indicano un raccorciamento maggiore rispetto a quello direttamente osservato.

Lo studio su Mercurio suggerisce una possibile spiegazione. Gli altopiani lunari presentano una rugosità mediana superiore del 40% rispetto alle pianure craterizzate di Mercurio. Se l’irregolarità del terreno rende più difficile riconoscere le tracce della contrazione, l’effetto sulla Luna potrebbe essere ancora più marcato.

La nuova interpretazione non dimostra quindi che la Luna abbia perso una quantità precisa di raggio superiore a quella già misurata. Indica piuttosto un possibile limite delle osservazioni: una parte delle deformazioni potrebbe essere stata nascosta dalle caratteristiche della superficie.

La contrazione oggi procede più lentamente

L’aumento della stima non significa che Mercurio stia accelerando il proprio restringimento. Il processo dipende dal calore residuo dell’interno del pianeta e quel calore diminuisce con il passare del tempo. La contrazione, di conseguenza, rallenta.

Le principali evidenze indicano che la fase più intensa dell’attività tettonica di Mercurio si è conclusa tra 3,6 e 3,8 miliardi di anni fa. Alcuni grandi crateri datati a quell’epoca non risultano attraversati da strutture tettoniche formatesi successivamente, un elemento compatibile con una progressiva riduzione dell’attività.

Anche le dimensioni aiutano a collocare il fenomeno nella sua reale scala. Mercurio ha un raggio di circa 2.440 chilometri. Una perdita di 11,6 chilometri corrisponde a meno dello 0,5% del raggio complessivo, distribuita lungo circa 4,5 miliardi di anni.

Non c’è quindi un rischio di scomparsa del pianeta. La novità dello studio riguarda la ricostruzione della sua storia termica e tettonica: le cicatrici visibili sulla superficie sembrano raccontare solo una parte della contrazione che Mercurio ha subito nel corso della sua evoluzione.