Mercurio dentro, così diverso

È una strana dinamo, quella che ruota all’interno di Mercurio. Almeno a giudicare dai suoi effetti sul campo magnetico del pianeta: tre volte più intenso nell’emisfero nord rispetto a quello sud, come mostrano i dati raccolti dalla sonda Messenger della NASA. Un’asimmetria bizzarra, che non ha eguali nell’intero Sistema solare. E a tutt’oggi senza spiegazione. Ora però un modello è in grado di riprodurre il fenomeno. Messo a punto da un team coordinato da Hao Cao, ricercatore postdoc a UCLA (University of California, Los Angeles), il nuovo modello rafforza l’ipotesi che il nucleo ferroso di Mercurio, diversamente da quello della Terra, debba essere liquido.

Escludendo Venere e Marte, praticamente privi di scudo magnetico, i campi magnetici dei restanti sei pianeti del Sistema solare si possono classificare in tre gruppi. Ci sono quelli multipolari (senza un asse nettamente dominante, dunque con più di due poli) di Urano e Nettuno. Poi quelli di Saturno, di Giove e della Terra, che di poli ne hanno due, praticamente simmetrici rispetto all’equatore. E infine quello, appunto, di Mercurio: due poli anch’esso, ma non simmetrici.

I modelli proposti fino a oggi si sono concentrati soprattutto nel riprodurre la debolezza del campo magnetico del pianeta, appena l’un per cento di quello terrestre. Nessuno di questi dà però luogo all’asimmetria rilevata da Messenger. Secondo i membri del team che ha messo a punto il nuovo modello, gli sforzi precedenti sono risultati vani perché assumevano tutti un meccanismo di produzione del campo magnetico identico a quello in azione sulla Terra. Nel nucleo del nostro pianeta, la regione di passaggio da ferro allo stato liquido a ferro allo stato solido si trova al confine fra il nucleo esterno (dove il ferro è liquido) e il nucleo interno (dove il ferro è solido). E l’espandersi del nucleo interno solido, scrivono i ricercatori, fornisce l’energia che genera il campo magnetico terrestre.

Dentro Mercurio è tutt’un’altra storia. Anzitutto morfologicamente: il suo nucleo di ferro si estende per l’85 percento del raggio del pianeta, lasciando al mantello formato da silicati solo il restante 15 percento, ed è dunque un nucleo relativamente grande. Dal punto di vista della composizione chimica, poi, è probabile che si tratti di un sistema ternario, formato da ferro, zolfo e silicio, mentre quello terrestre si configura come sistema binario, con ferro e zolfo soltanto. Inoltre, rispetto al nucleo terrestre, in quello di Mercurio lo zolfo sarebbe assai più abbondante, a discapito del ferro. E il nucleo più interno sarebbe anch’esso almeno parzialmente liquido, dando così origine a forze di galleggiamento assai differenti rispetto ai moti convettivi in azione nel nucleo del nostro pianeta. Differenti al punto da giustificare, come mostra il modello descritto nell’articolo, l’asimmetria assiale del campo magnetico.

«La novità del lavoro di Hao», osserva il responsabile del gruppo di ricerca, Christopher Russell, fra i coautori dello studio, «sta nell’aver compreso come Mercurio sia diverso dalla Terra, permettendoci così di capire perché il suo campo magnetico è emisferico. Avendo compreso come funziona la Terra, poiché anche Mercurio è un pianeta roccioso con un nucleo di ferro, pensavamo che potesse funzionare allo stesso modo. Invece non è così».

Per saperne di più:

• Leggi su Geophysical Research Letters l’articolo “A dynamo explanation for Mercury’s anomalous magnetic field“, di Hao Cao, Jonathan M. Aurnou, Johannes Wicht, Wieland Dietrich, Krista M. Soderlund e Christopher T. Russell

Fonte: Media INAF | Scritto da Marco Malaspina