Scritto: Lunedì, 05 Luglio 2021 05:00 Ultima modifica: Lunedì, 05 Luglio 2021 05:34

Se Mercurio ha un cuore grande è merito del Sole


Un nuovo studio offre una soluzione alternativa sul perché Mercurio ha un nucleo molto grande rispetto al mantello.

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Se Mercurio ha un cuore grande è merito del Sole Crediti: University of Maryland

Per decenni gli scienziati hanno sostenuto che le grandi collisioni avvenute durante la formazione del Sistema Solare, spazzarono via gran parte del mantello roccioso di Mercurio lasciando un grande e denso nucleo metallico all'interno. Ma ora si scopre che gli impatti non sarebbero stati la causa prevalente: il vero responsabile sarebbe il magnetismo del Sole.

William McDonough, professore di geologia presso l'Università del Maryland, e Takashi Yoshizaki della Tohoku University hanno sviluppato un modello che mostra come la densità, la massa e il contenuto di ferro del nucleo di un pianeta roccioso sono influenzati dalla sua distanza dal campo magnetico del Sole.

"I quattro pianeti interni del nostro sistema solare, Mercurio, Venere, Terra e Marte, sono costituiti da diverse proporzioni di metallo e roccia", ha detto McDonough. "C'è un gradiente in base al quale il contenuto di metallo nel nucleo diminuisce man mano che i pianeti si allontanano dal Sole. Il nostro articolo spiega come ciò sia accaduto mostrando che la distribuzione delle materie prime nel Sistema Solare durante la formazione iniziale, era controllata dal campo magnetico del Sole.". McDonough non è nuovo a questo tipo di simulazioni. Precedentemente aveva sviluppato un modello per la composizione della Terra comunemente usato dagli scienziati planetari per determinare la composizione degli esopianeti.

La ricerca è stata pubblicata sulla rivista Progress in Earth and Planetary Science.

 

Una questione di magnetismo

Il nuovo modello di McDonough mostra che durante la prima formazione del Sistema Solare, quando il giovane Sole era circondato da una nuvola vorticosa di polvere e gas, i grani di ferro venivano attirati verso il centro dal campo magnetico della nostra stella. Quando i pianeti hanno cominciato a formarsi da quella nube, quelli più vicini al Sole hanno incorporato più ferro nei loro nuclei rispetto a quelli più lontani.

I ricercatori hanno scoperto che la densità e la proporzione di ferro nel nucleo di un pianeta roccioso è correlata alla forza del campo magnetico attorno al Sole durante la formazione planetaria. Il nuovo studio suggerisce che il magnetismo dovrebbe essere preso in considerazione nei futuri tentativi di descrivere la composizione dei pianeti rocciosi, compresi quelli al di fuori del nostro Sistema Solare. La composizione del nucleo di un pianeta è importante per il suo potenziale nel sostenere la vita. Sulla Terra, ad esempio, un nucleo di ferro fuso crea una magnetosfera che protegge il pianeta dai raggi cosmici cancerogeni. Il nucleo contiene anche la maggior parte del fosforo del pianeta, che è un nutriente importante per sostenere la vita basata sul carbonio.

Utilizzando modelli esistenti di formazione planetaria, McDonough ha determinato la velocità con cui gas e polvere sono stati attirati al centro del nostro Sistema Solare durante la formazione. Ha preso in considerazione il campo magnetico che sarebbe stato generato dal giovane Sole appena nato e ha calcolato come quel campo magnetico avrebbe attirato il ferro attraverso la polvere e la nuvola di gas.
Quando il Sistema Solare infante iniziò a raffreddarsi, la polvere e il gas che non erano stati attirati dal Sole iniziarono ad ammassarsi. I ciuffi più vicini alla stella, esposti a un campo magnetico più forte, erano più ricchi di ferro. Mentre i grumi si univano e si raffreddavano in pianeti rotanti, le forze gravitazionali attiravano il ferro nel loro nucleo.

Quando McDonough ha incorporato questo modello nei calcoli sulla formazione planetaria, ha notato un gradiente nel contenuto e nella densità dei metalli che corrisponde perfettamente a ciò che gli scienziati sanno sui pianeti del nostro Sistema Solare. Mercurio ha un nucleo metallico che costituisce circa i tre quarti della sua massa. I nuclei della Terra e di Venere sono solo circa un terzo della loro massa e Marte, il più esterno dei pianeti rocciosi, ha un piccolo nucleo che è solo circa un quarto della sua massa.

Ora, il prossimo passo per confermare la teoria, è individuare un altro sistema planetario come il nostro, uno con pianeti rocciosi sparsi su ampie distanze dal loro sole centrale. Se la densità dei pianeti diminuirà on la distanza dalla stella, come avviene nel nostro Sistema Solare, i ricercatori potranno confermare queste ipotesi e asserire che un campo magnetico influenza la formazione planetaria.

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Elisabetta Bonora

Nella vita lavorativa mi occupo di web, marketing e comunicazione, digital marketing. Nel tempo libero sono un'incontenibile space enthusiast e mamma di Sofia Vega.
Mi occupo di divulgazione scientifica, attraverso questo web, collaborazioni con riviste del settore e l'image processing delle foto provenienti dalle missioni robotiche. Appassionata di astronomia, spazio, fisica e tecnologia, affascinata fin da bambina dal passato e dal futuro. Nel 2019 è uscito il mio primo libro "Con la Cassini-Huygens nel sistema di Saturno".
Amo le missioni robotiche inviate nel nostro Sistema Solare "per esplorare nuovi mondi, alla ricerca di nuove forme di vita, per arrivare là dove nessuno è mai giunto prima!" ...Ovviamente, è chiaro, sono una fan di Star Trek!

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