Alla conquista di Mercurio per rifare il mosaico celeste

Alle 3: 45 del 20 ottobre scorso dalla base spaziale europea di Kourou nella Guyana francese la sonda BepiColombo è partita per un viaggio di sette anni che la porterà fino a Mercurio. In preparazione dal 2004, BepiColombo è il frutto di una grande collaborazione internazionale tra l’Agenzia spaziale europea ( Esa) e l’Agenzia spaziale giapponese ( Jaxa). Mercurio è, tra i pianeti di tipo terrestre o roccioso, il più piccolo e più vicino al Sole. Ha un periodo orbitale brevissimo, di soli 88 giorni, e ruota intorno al suo asse in 58 giorni. Privo di atmosfera, la sua superficie è soggetta a incredibili sbalzi di temperatura tra il giorno e la notte, l’ombra e la luce: a seconda del periodo e delle coordinate geografiche, infatti, si possono misurare - 173° o 427°. La superficie è ricoperta da crateri e appare molto simile a quella della Luna. Cosa ci può mai essere di interessante su un pianeta del genere? Molto, in realtà, e quanto segue sono solo alcune delle questioni che affascinano i ricercatori. Osservazioni radar compiute dalla Terra hanno rivelato che, nonostante le temperature infernali, nelle zone polari di Mercurio ci sono depositi di ghiaccio. Questo è possibile perché esistono crateri, in prossimità dei poli, in ombra perenne. Una volta che il ghiaccio è arrivato sulla superficie, portato ad esempio dall’impatto di una cometa, può sopravvivere per un tempo indefinito, protetto dalle bassissime temperature dell’ombra perenne, nonostante a poca distanza la temperatura possa essere maggiore di centinaia di gradi. Sulla superficie si nota un gigantesco cratere, anzi un bacino da impatto, chiamato Caloris, che ha un diametro di ben 1550 km. L’impatto che lo ha provocato, più di tre miliardi di anni fa, è stato così potente da causare l’eruzione di fiumi di lava, e, probabilmente, fratturare e rendere caotico il terreno agli antipodi, cioè nel punto diametralmente opposto a quello dell’impatto. Sulla superficie di Mercurio ci sono anche segni evidenti di vulcanesimo abbastanza recente ( in senso geologico, s’intende, parliamo di centinaia di milioni di anni), il che vuol dire che il pianeta è stato a lungo geologicamente attivo. Mercurio, formatosi 4 miliardi e mezzo di anni fa insieme al resto del Sistema Solare, ha un interno differenziato e un enorme nucleo metallico, composto in gran parte di ferro, che si estende per più di metà del suo raggio di 2440 km. Sorprendentemente il nucleo non si è completamente raffreddato ed è ancora, almeno in parte, liquido, tanto da essere all’origine di un campo magnetico dipolare, simile a quello della Terra, che avvolge il pianeta. La comprensione del motivo di queste e altre caratteristiche fisiche del pianeta aggiungerebbe tessere al mosaico della formazione del nostro sistema solare. E, ora che sappiamo che le stelle si formano insieme al loro sistema planetario e abbiamo individuato migliaia di pianeti extrasolari, comprendere come il nostro sistema si sia formato ci aiuterebbe ad avere più chiara la formazione di sistemi planetari intorno ad altre stelle. Mercurio è stato visitato per la prima volta nel 1974- 1975 dalla sonda statunitense Mariner10, che ha fornito le prime immagini della superficie. Un’altra sonda della Nasa, Messenger, ha orbitato intorno al pianeta dal 2008 al 2015, raccogliendo dati con vari strumenti. Molto più completa e complessa di Messenger, BepiColombo è composta in realtà da due sonde: Mpo, di fabbricazione europea e destinata allo studio della superficie, e Mmo o Mio, di fabbricazione giapponese, destinata allo studio dell’ambiente circostante il pianeta. Le due sonde stanno viaggiando unite, e solo arrivate a Mercurio si separeranno per entrare su due orbite diverse, polare per Mpo e molto ellittica e più lontana dalla superficie per Mmo. Sono entrambe cariche di strumenti; degli 11 a bordo di Mpo ben quattro, destinati allo studio della superficie, dell’ambiente intorno al pianeta, del campo di gravità e dell’interno di Mercurio, sono di fabbricazione e responsabilità scientifica italiana. La missione è molto più difficile e complessa di altre lanciate negli ultimi anni. Tanto per cominciare, strumenti e apparecchiature devono essere protetti dalla radiazione solare, 10 volte più intensa che sulla Terra, e dal calore terribile riverberato dalla superficie. Inoltre, arrivare a Mercurio senza precipitare nel Sole non è affatto facile. La sonda dovrà compiere, durante la lunga fase della crociera, una serie di manovre complesse per modificare la direzione e arrivare nelle vicinanze di Mercurio con la velocità giusta per riuscire a entrare in orbita intorno al pianeta. Le manovre prevedono ben 9 passaggi ravvicinati ( uno con la Terra, due con Venere, 6 con Mercurio) e sfruttano la tecnica della fionda gravitazionale. L’ideatore di questa tecnica, usata oggi comunemente per modificare direzione e velocità di un veicolo spaziale, è stato un grande matematico e ingegnere italiano, Giuseppe Colombo ( Padova, 1920- 1984), che nel 1973 la propose alla Nasa per Mariner 10. Senza di lui non ci sarebbero forse state missioni a Mercurio, e per questo motivo la prima missione europea porta il suo nome. Maria Teresa Capria * IAPS - ISTITUTO DI ASTROFISICA E PLANETOLOGIA SPAZIALI

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