Mercurio è il pianeta più piccolo del nostro Sistema Solare e continua a contrarsi da miliardi di anni. Il suo interno si raffredda e lentamente si restringe; la sua superficie si deforma dando origine a rilievi, noti come “lobate scarps”.
Questi rilievi, che sono lunghi centinaia di chilometri e raggiungono i 2000 metri di altezza, non sono altro che l’effetto superficiale di imponenti faglie sotterranee lungo le quali è avvenuta la contrazione.
Un team di ricercatori dell’Università di Padova, dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF-OAPD) e dell’Università di Milano-Bicocca ha pubblicato su Nature Communications un nuovo studio, dal titolo “Graphite lubricates Mercury’s global contraction”, che dimostra come questa deformazione sia facilitata da un lubrificante nascosto nella crosta di Mercurio: la grafite, lo stesso materiale utilizzato nelle mine delle matite.
Esperimenti di attrito in laboratorio
Il lavoro ha combinato l’analisi della topografia superficiale del pianeta con esperimenti di attrito in laboratorio su rocce simili a quelle della crosta di Mercurio, effettuati presso l’Università di Padova.
I risultati hanno rivelato che livelli ricchi in grafite, ereditati dalle prime fasi di vita di Mercurio, hanno continuato a modellare silenziosamente la tettonica del pianeta fino ai giorni nostri, e che Mercurio potrebbe essersi contratto molto più di quanto stimato in precedenza.
«I risultati suggeriscono che, senza la grafite, alcuni degli imponenti sistemi di faglie osservati oggi su Mercurio non potrebbero esistere nella forma in cui li vediamo. Più in generale, essi mostrano come i primi istanti della formazione di un pianeta possano determinare la forma della sua superficie miliardi di anni dopo» spiega la prima autrice Natalia A. Vergara Sassarini, afferente all’Università di Padova all’avvio della ricerca e ora all’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF-OAPD), coordinata dal prof. Matteo Massironi dell’Ateneo patavino.
«Abbiamo dimostrato che sistemi di faglie di grandi dimensioni possono essere controllati da sottili film di grafite che possono condizionare la deformazione crostale dell’intero pianeta, rendendo Mercurio un mondo unico nel Sistema solare» aggiunge Telemaco Tesei del dipartimento di Geoscienze dell’Università di Padova, che si è occupato delle sperimentazioni meccaniche della ricerca.
La differenza con le faglie terrestri
Anche le faglie terrestri sono spesso “lubrificate” dalla presenza di fluidi che ne facilitano il movimento. «Ma fluidi come quelli presenti sulla Terra non sono disponibili su Mercurio per la sua estrema vicinanza al Sole e la sua ridotta gravità. Per questo è stato necessario scoprire un meccanismo alternativo per spiegare la debolezza delle faglie mercuriali» osserva Andrea Bistacchi del Dipartimento di Scienze dell’Ambiente e della Terra dell’Università di Milano-Bicocca, coautore dello studio.
Il prossimo novembre verrà messa nell’orbita di Mercurio la sonda Bepi Colombo di ESA e JAXA (le agenzie spaziali europea e giapponese).
«Questa scoperta pone le basi per ricerche mirate a verificare nel dettaglio le geometrie di queste enormi faglie e la presenza di grafite in loro prossimità, cose che lo strumento SIMBIO-SYS potrà certamente svolgere permettendo di ricostruire questi rilievi in tre dimensioni, osservare la superficie in grandissimo dettaglio e allo stesso tempo comprenderne la composizione mineralogica» conclude Matteo Massironi del Dipartimento di Geoscienze dell’Università di Padova, coautore dell’articolo e Project Scientist di questo strumento progettato per mappare e analizzare la geologia, la superficie e la composizione di Mercurio.
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