Praticamente ogni pianeta del Sistema Solare ha lune. la terra ha La luna , Marte ha Phobos e Deimos , e Giove e Saturno hanno rispettivamente 67 e 62 lune ufficialmente denominate. Diamine, anche il pianeta nano recentemente retrocesso Plutone ha cinque lune confermate – Caronte , niente , Idra , Kerberos e Styx. E anche asteroidi come 243 Ida potrebbero avere satelliti in orbita attorno a loro (in questo caso, Dactyl). Ma per quanto riguarda Mercurio ?
Se le lune sono una caratteristica così comune nel Sistema Solare, perché Mercurio non ne ha? Sì, se si chiedesse quanti satelliti ha il pianeta più vicino al nostro Sole, questa sarebbe la risposta breve. Ma per rispondere in modo più approfondito è necessario esaminare il processo attraverso il quale altri pianeti hanno acquisito le loro lune e vedere come queste si applicano (o non si applicano) a Mercurio.
Per scomporre tutto, ci sono tre modi in cui un corpo può acquisire un satellite naturale. Queste cause sono state determinate grazie a molti decenni di astronomi e fisici che studiano i vari lune del Sistema Solare e imparando le loro orbite e composizioni. Di conseguenza, i nostri scienziati hanno una buona idea della provenienza di questi satelliti e di come siano arrivati in orbita nei rispettivi pianeti.
Montaggio delle lune del Sistema Solare, mostrato in scala. Credito: planetary.org
Cause dei satelliti naturali:
In primo luogo, un satellite (o più satelliti) può formarsi da un disco circumplanetario di materiale che orbita attorno a un pianeta, simile a un disco protoplanetario intorno a una stella. In questi scenari, il disco si fonde gradualmente per formare corpi più grandi, che possono o meno essere sufficientemente massicci da subire equilibrio idrostatico (cioè diventano sferici). Ecco come Giove, Saturno, Urano e Nettuno si ritiene che abbiano acquisito la maggior parte dei loro satelliti più grandi.
In secondo luogo, i satelliti possono essere acquisiti quando un corpo piccolo viene catturato dalla gravità di un corpo più grande. Si ritiene che questo sia il caso delle lune di Marte di Phobos e Deimos, così come le lune più piccole e irregolari di Giove, Saturno, Nettuno e Urano. Si ritiene inoltre che la luna più grande di Nettuno, Tritone , una volta era un Oggetto Transnettuniano (TNO) che è stato espulso dal Cintura del bottaio e poi catturato dalla gravità di Nettuno.
Infine, c'è la possibilità che le lune siano il risultato di massicce collisioni che hanno causato l'espulsione di parte del loro materiale nello spazio da parte di un pianeta, che poi si è unito per formare un satellite in orbita. Si pensa che questo sia il modo in cui si è formata la Luna, quando un oggetto delle dimensioni di Marte (spesso indicato come Theia ) si scontrò con esso 4,5 miliardi di anni fa.
Sfera della collina:
Conosciuto anche come sfera di Roche, a Sfera della collina è una regione intorno a un corpo astronomico dove domina l'attrazione dei satelliti. Il bordo esterno di questa regione costituisce una superficie a velocità zero - che si riferisce a una superficie che un corpo di data energia non può attraversare, poiché avrebbe velocità zero sulla superficie. Per orbitare attorno a un pianeta, una luna deve avere un'orbita che si trova all'interno della Hill Sphere del pianeta.
In altre parole, una Sfera di Collina approssima la sfera di influenza gravitazionale di un corpo più piccolo di fronte alle perturbazioni di un corpo più massiccio (cioè la stella madre). Quindi, quando si tratta di oggetti nel Sistema Solare, qualsiasi cosa all'interno della Hill Sphere di un pianeta sarà legata a quel pianeta, mentre qualsiasi cosa al di fuori di essa sarà legata al Sole.
Un perfetto esempio di ciò è la Terra, che è in grado di trattenere la Luna nella sua orbita, di fronte alla travolgente gravità del Sole, perché orbita all'interno della Sfera di collina della Terra. Ahimè, questo è il motivo per cui Mercurio non ha lune proprie. Categoricamente, non è in grado di formarne uno, catturarne uno o acquisirne uno da materiale espulso in orbita. Ed ecco perché:
Dimensioni e orbita di Mercurio:
Date le piccole dimensioni di Mercurio (il pianeta più piccolo del Sistema Solare) e la sua vicinanza al Sole, la sua gravità è troppo debole (ed è Hill Sphere troppo piccola) per mantenere un satellite naturale. Fondamentalmente, se un oggetto di grandi dimensioni dovesse avvicinarsi a Mercurio oggi, al punto da entrare effettivamente nella sua Hill Sphere, probabilmente verrebbe invece catturato dalla gravità del Sole.
Un altro modo in cui Mercurio non avrebbe potuto acquisire una luna ha a che fare con la scarsità di materiale nella sua orbita. Ciò potrebbe essere dovuto ai venti solari e ai raggi di condensazione di materiali più leggeri, dove sostanze in tracce come l'idrogeno e il metano sono rimaste in forma gassosa più vicine al Sole durante la formazione di Mercurio, e quindi sono state spazzate via. Questo ha lasciato solo elementi come ferro e nichel in forma solida, che poi si sono uniti per formare Mercurio e gli altri pianeti terrestri.
Per un certo periodo, all'inizio degli anni '70, gli astronomi pensavano che Mercurio potesse avere una luna. Strumenti a bordo della NASA Marinaio 10 la navicella spaziale ha rilevato grandi quantità di radiazioni ultraviolette nelle vicinanze di Mercurio che gli astronomi ritenevano non appartenessero a Mercurio. Quindi, alcuni hanno teorizzato che questa radiazione provenisse da una luna vicina. Sfortunatamente, la radiazione scomparve il giorno successivo e in seguito si scoprì che la sorgente era in realtà una stella lontana.
Purtroppo, sembra che i pianeti troppo vicini al Sole, come Mercurio e Venere, siano destinati a essere privi di satelliti naturali. È una buona cosa quindi che noi terrestri siamo stati abbastanza fortunati da vivere in un mondo che è abbastanza lontano dal Sole e ha una sfera di collina abbastanza grande da contenere un satellite. Siamo anche abbastanza fortunati che la massiccia collisione che ha creato la nostra Luna sia avvenuta così tanto tempo fa!
Abbiamo scritto diversi articoli per Universe Today su Mercurio. Ecco un articolo sul gravità su Mercurio , e ecco alcuni fatti su Mercurio . Ed ecco un articolo che risponde alla domanda Quante Lune Ci Sono Nel Sistema Solare?
Se desideri maggiori informazioni su Mercury, dai un'occhiata Guida all'esplorazione del sistema solare della NASA , ed ecco un link a MESSENGER Misson Page della NASA .
Abbiamo anche registrato un episodio di Astronomy Cast tutto su Mercurio. Ascolta qui, Episodio 49: Mercurio .