Praticamente ogni pianeta nel Sistema Solare ha lune. La Terra ha La Luna, Marte ha Fobos e Deimo, e Giove e Saturno hanno rispettivamente 67 e 62 lune nominate ufficialmente. Diamine, anche il pianeta nano Plutone recentemente degradato ha cinque lune confermate: Caronte, Nix, Idra, Kerberos e Styx. E anche asteroidi come 243 Ida potrebbero avere dei satelliti in orbita (in questo caso, Dactyl). Ma che dire di 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 questi 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 le varie lune del Sistema Solare e apprendono le loro orbite e composizioni. Di conseguenza, i nostri scienziati hanno una buona idea di da dove provengono questi satelliti e come sono arrivati a orbitare attorno ai rispettivi pianeti.
Cause dei satelliti naturali:
In primo luogo, un satellite (o satelliti) può formarsi da un disco circumplanetario di materiale che orbita attorno a un pianeta - simile a un disco protoplanetario attorno a una stella. In questi scenari, il disco si fonde gradualmente per formare corpi più grandi, che possono essere o meno abbastanza grandi da subire un equilibrio idrostatico (cioè diventare sferici). È così che si ritiene che Giove, Saturno, Urano e Nettuno 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 Fobos e Deimo, così come le lune più piccole e irregolari di Giove, Saturno, Nettuno e Urano. Si ritiene inoltre che la più grande luna di Nettuno, Tritone, fosse un tempo un oggetto transnettuniano (TNO) che fu espulso dalla Cintura di Kuiper e poi catturato dalla gravità di Nettuno.
Infine, esiste la possibilità che le lune siano il risultato di massicce collisioni che hanno causato l'espulsione di uno dei loro materiali nello spazio da parte di un pianeta, che si è poi coalizzato per formare un satellite in orbita. Questo è ampiamente considerato il modo in cui è stata formata la Luna, quando un oggetto delle dimensioni di Marte (spesso chiamato Theia) si è scontrato con esso 4,5 miliardi di anni fa.
Hill Sphere:
Conosciuta anche come Roche Sphere, una Hill Sphere è una regione attorno a un corpo astronomico in cui 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 una determinata 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 sfera del pianeta.
In altre parole, una Sfera di Collina si avvicina alla 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 Sfera della Collina di un pianeta sarà legata a quel pianeta, mentre qualsiasi cosa al di fuori di essa sarà legata al Sole.
Un esempio perfetto di ciò è la Terra, che è in grado di tenere la Luna nella sua orbita, di fronte alla schiacciante gravità del Sole, perché orbita all'interno della Sfera della Terra. Purtroppo, questo è il motivo per cui Mercurio non ha lune proprie. Dal punto di vista categorico, non è in grado di formarne uno, catturarne uno o acquisirne uno dal materiale espulso in orbita. Ed ecco perché:
Dimensione e orbita del mercurio:
Date le dimensioni ridotte di Mercurio (il pianeta più piccolo del Sistema Solare) e la sua vicinanza al Sole, la sua gravità è troppo debole (e la Sfera di Hill è troppo piccola) per trattenere un satellite naturale. Fondamentalmente, se un grande oggetto dovesse avvicinarsi a Mercurio oggi, al punto da entrare effettivamente nella sua Sfera della Collina, sarebbe probabilmente afferrato 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 può essere dovuto ai venti solari e ai raggi di condensazione di materiali più leggeri, in cui sostanze in tracce come idrogeno e metano sono rimaste in forma gassosa vicino al Sole durante la formazione di Mercurio, e sono state quindi spazzate via. Ciò ha lasciato solo elementi come ferro e e nichel in forma solida, che poi si sono uniti per formare Mercurio e gli altri pianeti terrestri.
Per un certo periodo nei primi anni '70, gli astronomi pensarono che Mercurio potesse avere una luna. Strumenti a bordo della NASA Mariner 10 i veicoli spaziali hanno rilevato grandi quantità di radiazioni ultraviolette nelle vicinanze di Mercurio che gli astronomi ritenevano non appartenessero a questo. Quindi, alcuni hanno teorizzato che questa radiazione provenisse da una luna vicina. Sfortunatamente, il giorno dopo le radiazioni scomparvero e fu scoperto che la fonte era in realtà una stella lontana.
Purtroppo, sembra che i pianeti troppo vicini al Sole, come Mercurio e Venere, siano destinati a non avere satelliti naturali. È positivo quindi che noi terrestri siamo stati abbastanza fortunati da vivere in un mondo abbastanza lontano dal Sole e che abbia una sfera abbastanza grande da tenere un satellite. Siamo anche abbastanza fortunati che l'enorme collisione che ha creato la nostra Luna è avvenuta tanto tempo fa!
Abbiamo scritto diversi articoli per Space Magazine su Mercury. Ecco un articolo sulla gravità su Mercurio e qui ci sono alcuni fatti su Mercurio. Ed ecco un articolo che risponde alla domanda: quante lune sono nel sistema solare?
Se desideri maggiori informazioni su Mercury, consulta la Guida per l'esplorazione del sistema solare della NASA, ed ecco un link alla pagina Misson della MESSENGER della NASA.
Abbiamo anche registrato un episodio di Astronomia Cast tutto su Mercurio. Ascolta qui, episodio 49: Mercury.
