Conosciuto sin dal tempo dei Sumeri,
il suo nome, tratto dalla mitologia greca, deriva da quello del
messaggero degli dei, probabilmente a causa della sua
rapidità di movimento nel cielo. I Romani, invece, lo
consideravano come il dio del commercio e il protettore dei ladri tra i
dodici dei. Il suo simbolo astronomico è una versione
stilizzata del caduceo.
Transito di Mercurio.
Mercurio è il puntino
scuro in basso al centro, sul disco solare.
L'area scura in prossimità del bordo sinistro è
una macchia solare.
Trattandosi di un pianeta interno rispetto alla Terra, Mercurio appare
sempre molto vicino al Sole (la sua elongazione massima è di
28,3°), al punto che i telescopi terrestri possono osservarlo
raramente. La sua magnitudine apparente oscilla tra -0,4 e +5,5 a
seconda della sua posizione rispetto alla Terra e al Sole.
Durante il giorno la luminosità solare impedisce ogni osservazione, e l'osservazione diretta è possibile solamente subito dopo il tramonto, sull'orizzonte a ovest, oppure poco prima dell'alba verso est. Inoltre l'estrema brevità del suo moto di rivoluzione (solamente 88 giorni) ne permette l'osservazione solamente per pochi giorni consecutivi, dopo di che il pianeta si rende inosservabile dalla Terra. Per evitare danni agli strumenti, il telescopio spaziale Hubble non viene mai utilizzato per riprendere immagini del pianeta.
Come nel caso della Luna e di Venere, anche nel caso di Mercurio dalla Terra è visibile un ciclo delle fasi, sebbene sia abbastanza difficoltoso rendersene conto con strumenti amatoriali.
Popoli antichi
Le osservazioni più antiche del pianeta di cui si ha traccia storica sono riportate nelle tavole MUL.APIN, eseguite probabilmente da astronomi assiri intorno al XIV secolo a.C. Il nome utilizzato per designare Mercurio in tali testi, redatti in scrittura cuneiforme, è trascritto come Udu. Idim. Gu\u4.Ud ("il pianeta saltellante"). Le registrazioni babilonesi risalgono al I millennio a.C. I Babilonesi chiamarono il pianeta Nabu (o Nebo), dal messaggero degli dei nella loro mitologia.
Gli Egizi e i Greci assegnarono a Mercurio - come anche a Venere - due nomi: uno come stella del mattino, l'altro come stella della sera. Per gli Egizi, alle due apparizioni corrispondevano rispettivamente Seth, un dio nefasto che veniva scacciato dalla luce accecante del Sole nascente, e Horus, un dio benigno, associato alla figura del faraone e dello Stato. Nella tradizione greca, invece, sono rintracciabili due coppie di nomi per Mercurio. La più antica, attestata nell'epoca di Esiodo (fine dell'VIII, inizio del VII secolo a.C.), (Stilbon, "il brillante"), come stella del mattino (Hermaon), come stella della sera. Successivamente, tali denominazioni furono sostituite da Apollo ed Hermes, rispettivamente. Alcune fonti attribuiscono a Pitagora (intorno al 500 a.C.) la comprensione del fatto che si trattasse di un unico pianeta, altre invece propendono per un periodo più tardo, intorno al 350 a.C. I Romani chiamarono il pianeta Mercurio, in onore del messaggero alato degli dei, il dio romano del commercio e dei viaggi corrispondente al greco Hermes. Probabilmente, il pianeta ricevette tali nomi a causa del suo rapido moto attraverso il cielo, superiore a quello di tutti gli altri pianeti.
Tolomeo, nel II secolo a.C., scrisse
della possibilità che Mercurio transitasse dinanzi al Sole
nelle Ipotesi Planetarie. Suggerì che nessun transito era
stato fino ad allora osservato o a causa delle dimensioni del pianeta,
troppo piccolo perché il fenomeno risultasse osservabile, o
perché l'evento era poco frequente.
Il modello di Ibn al-Shatir per le
apparizioni di Mercurio utilizza la moltiplicazione degli epicicli
attraverso la coppia di Tusi, eliminando quindi l'eccentrico e
l'equante.
Nell'Antica Cina, Mercurio era conosciuto come Chen Xing , la Stella
delle Ore. Era associato con il Nord e l'elemento dell'acqua nel Wu
Xing. Nelle moderne culture cinese, coreana, giapponese e vietnamita si
è conservato il legame con il Wu Xing e il pianeta
è chiamato "la stella dell'acqua".
Nella mitologia indiana, Mercurio era identificato con il dio Budha, che presiedeva il Mercoledì. Nella mitologia germanica e norrenna, il pianeta e il giorno erano dedicati al dio Odino (Woden, in germanico). I Maya potrebbero aver rappresentato il pianeta come un gufo (o forse come quattro gufi, due che ne esprimevano le caratteristiche mattutine e altri due per quelle serali), che recava messaggi all'oltretomba.
Nel trattato di astronomia indiano del V secolo, Surya Siddhanta, è fornita una stima del diametro di Mercurio con un errore rispetto al valore oggi noto inferiore dell'1%. Tuttavia, il calcolo era basato sull'inaccurata supposizione che il diametro angolare del pianeta fosse di 3,0 arcominuti.
Nell'astronomia islamica medievale, l'astronomo andaluso Al-Zarqali nell'XI secolo descrisse il deferente dell'orbita geocentrica di mercurio come un ovale, sebbene ciò non influenzò in seguito né le sue teorie, né i suoi calcoli astronomici. Nel XII secolo Ibn Bajja osservò "due pianeti come macchie scure sulla faccia del Sole". Nel XIII secolo, Qotb al-Din Shirazi dell'Osservatorio di Maragheh suggerì che il suo predecessore potesse aver osservato il transito di Mercurio o di Venere sul disco solare. Va tuttavia osservato che questi rapporti medievali di transiti planetari furono in seguito reinterpretati come osservazioni di macchie solari.
Nel XV secolo, l'astronomo indiano Nilakantha Somayaji della Scuola del Kerala sviluppò un modello planetario del Sistema solare parzialmente eliocentrico, in cui Mercurio orbitava attorno al Sole che, a sua volta, orbitava attorno alla Terra e simile al Sistema ticonico, suggerito dall'astronomo danese Tÿcho Brahe nel XVI secolo.
L'orbita di Mercurio risulta essere ellittica solo in prima
approssimazione, è infatti soggetta alla precessione del
perielio, effetto che mise in difficoltà gli astronomi del
XIX secolo, tanto da ipotizzare che ci fosse un pianeta gemello,
Vulcano. Esso risulta spiegabile al momento attuale solo tramite la
teoria della relatività generale, che proprio su questo
fenomeno ha avuto uno dei suoi banchi di prova. Mercurio si muove su
un'orbita di eccentricità 0,2056, a una distanza dal Sole
compresa fra 46 000 000 e 69 000 000 km, con un valore medio di 58 000
000 km (rispettivamente 0,307, 0,466 e 0,387 unità
astronomiche). Il periodo siderale di Mercurio è di 88
giorni, mentre il periodo sinodico è di 115,9 giorni. Il
piano orbitale è inclinato sull'eclittica di 7°.
L'orbita di Mercurio è soggetta a variazioni, dovute alle
perturbazioni da parte degli altri pianeti; il fenomeno è
particolarmente studiato e conosciuto per quanto riguarda il moto della
linea degli apsidi, che fornisce una delle prove sperimentali della
teoria della relatività generale.
La velocità media siderale del pianeta è pari a 48 km/s; si tratta della più alta fra i pianeti del sistema solare. Il moto di rotazione mercuriano, al contrario, è molto lento: esso impiega 58,6 giorni per compiere un giro su sé stesso, e completa quindi tre rotazioni ogni due rivoluzioni (un chiaro esempio di risonanza orbitale), questo fa sì che la durata del giorno solare (176 giorni) sia il doppio della durata dell'anno (88 giorni); Mercurio è il solo pianeta del sistema solare sul quale la durata del giorno è maggiore del periodo di rivoluzione.
Le anomalie osservate nell'orbita del pianeta fecero ipotizzare a Urbain Le Verrier nel 1859 l'esistenza di un altro pianeta, che chiamò Vulcano; si supponeva che l'orbita di Vulcano si svolgesse interamente all'interno di quella di Mercurio. Il primo a dare una spiegazione corretta delle anomalie della precessione del perielio dell'orbita di Mercurio fu Albert Einstein grazie alla relatività generale nel 1915. Una dimostrazione dell'orbita "bizzarra" di Mercurio è il fatto che il Sole, visto da Mercurio, segue un percorso assai anomalo: sale fino allo zenit, si ferma, indietreggia di un poco, si ferma di nuovo ed infine si abbassa verso il tramonto.
Il cratere Zola, su Mercurio.
Le prime fotografie della superficie si devono all'astronomo greco-francese Eugène M. Antoniadi (1870 - 1944) che all'inizio del ventesimo secolo disegnò delle mappe di questo pianeta. Similmente alla Luna, il suolo mercuriano è ampiamente craterizzato a causa dei numerosi impatti di asteroidi che hanno contrassegnato il suo passato e presenta bacini riempiti da vecchie colate laviche, ancora evidenti a causa della mancanza quasi assoluta di un'atmosfera. Alcuni crateri sono circondati da raggi. Si esclude la presenza sul pianeta di placche tettoniche.
In verità, non soltanto Mercurio e la Luna hanno subito urti con meteoriti; è tuttavia normale che i pianeti in possesso di un'atmosfera consistente risentano in misura assai minore dell'effetto degli impatti, poiché i corpi incidenti vengono fortemente erosi dall'attrito atmosferico. Inoltre l'atmosfera stessa erode lentamente la superficie del pianeta, cancellando le tracce dell'urto. Oltre all'atmosfera ci sono diversi elementi che cancellano i crateri causati da asteroidi che non sono infatti presenti su mercurio, come il vento e l'acqua. Inoltre un così ampio numero di crateri induce molti studiosi a supporre che il pianeta, come la Luna, manchi da numerosi secoli di attività interna.
I crateri più piccoli di Mercurio hanno diametro minore di 10 km, quelli più grandi superano i 200 km e prendono il nome di bacini. Al centro di molti crateri, spesso riempiti da antiche colate laviche ancora evidenti, s'innalzano piccole formazioni montuose. Il bacino più grande e più noto è il Mare Caloris, dal diametro di circa 1500 km: si tratta di una grande pianura circolare circondata da anelli di monti. Questo bacino deve il suo nome al fatto che si trova sempre esposto alla luce del sole durante il passaggio di Mercurio al perielio e pertanto è uno dei punti più caldi del pianeta.
La ridotta distanza di Mercurio dal Sole e l'assenza di atmosfera lo rendono un pianeta con una grande escursione termica, con temperature superiori a 350 °C nella zona esposta al sole, mentre nella parte in ombra arrivano a -170 °C. Inoltre l'insolazione media della superficie mercuriana è pari a circa 6 volte e mezzo quella della Terra; la costante solare ha un valore di 9,13 kW/m².
Sulla superficie di Mercurio l'accelerazione di gravità è mediamente pari a 0,377 volte quella terrestre. A titolo di esempio si potrebbe affermare che un uomo dalla massa di 70 kg che misurasse il proprio peso su Mercurio facendo uso di una bilancia tarata sull'accelerazione di gravità terrestre registrerebbe un valore pari a circa 25,9 kg.
Da recenti calcoli dati dal primo passaggio della sonda MESSENGER si è rilevato un rimpicciolimento del pianeta di circa cinque chilometri. Il tutto si basa sul fatto che il suo nucleo di liquido ferroso si stia raffreddando, così facendo esso si solidifica e di conseguenza il volume dell'intero pianeta diminuisce. Queste modifiche si fanno sentire anche in superficie frastagliando la crosta.Campo magnetico e magnetosfera
Nel grafico è riportata
l'intensità relativa del campo magnetico di Mercurio.
A dispetto delle sue ridotte dimensioni e del lento moto di rotazione,
Mercurio possiede uno stabile, significativo e apparentemente globale
campo magnetico. Le misurazioni delle sonde Mariner 10 e MESSENGER
indicano un'intensità pari a circa l'1% del campo terrestre
e lasciano presupporre che l'intensità all'equatore del
pianeta sia compresa tra 250 e 290 nT. Come quello della Terra, il
campo magnetico di Mercurio è dipolare, con inclinazione
dell'asse magnetico rispetto a quello di rotazione inferiore ai
5°.
È probabile che il campo magnetico sia generato con un effetto dinamo, in modo simile a quanto accade per la Terra, sebbene siano state proposte anche alcune differenze. Il campo magnetico sarebbe generato dalla circolazione dei fluidi del mantello ricco di ferro. In particolare, i forti effetti mareali, causati dalla relativamente elevata eccentricità dell'orbita del pianeta, fornirebbero l'energia necessaria a mantenere il nucleo allo stato liquido.
Il campo magnetico di Mercurio è sufficientemente forte da deflettere il vento solare e creare una magnetosfera di ridotte dimensioni attorno al pianeta, tanto piccola che la Terra riuscirebbe a contenerla. La sua presenza riduce l'erosione cui è soggetta la superficie da parte del vento solare, sebbene non riesca a impedirla. Le misurazioni del Mariner 10 lasciano pensare che il pianeta non sia circondato da fasce di radiazione (analoghe alle fasce di van Allen della Terra), mentre hanno fornito prova della dinamicità della magnetosfera mercuriana la cui coda è interessata da intense tempeste magnetiche dalla durata di un minuto.
Che la magnetosfera di Mercurio "perda" è stato confermato anche nel corso del secondo sorvolo della sonda MESSENGER, avvenuto il 6 ottobre 2008. La sonda ha incontrato "tornado" magnetici ampi fino a 800 km (un terzo del raggio del pianeta). Questi si formano in conseguenza dell'interazione tra il campo magnetico trasportato dal vento solare e quello planetario. I fenomeni di connessione cui sono soggetti i due campi, sotto le azioni di trasporto del vento solare, danno origine a strutture vorticose, tubi magnetici contorti su sé stessi, che aprono delle finestre nello scudo magnetico del pianeta, permettendo alle particelle del vento solare stesso di impattare direttamente sulla superficie di Mercurio. Si parla in tal caso di flux transfer event o "eventi di trasferimento di flusso".
MESSENGER ha inoltre rilevato che questi fenomeni si verificano con una frequenza dieci volte superiore che sulla Terra, dato che può essere solo parzialmente spiegato con la maggiore vicinanza al Sole di Mercurio.
Il cielo visto da Mercurio
Il cielo di Mercurio sarebbe nero anche di giorno, non avendo il pianeta una atmosfera che lo circonda. La differenza più grande rispetto al cielo terrestre è la maggior grandezza apparente del Sole, il cui diametro angolare può variare da 1,14 gradi all’afelio a 1,73° quando si trova al perielio, vale a dire 2,1 e 3,2 volte più grande rispetto al Sole visto dalla Terra. L'orbita di Mercurio è infatti piuttosto eccentrica, e la distanza del pianeta dalla nostra stella varia considerevolmente nel corso del "suo" anno.
Mercurio ruota sul proprio asse più lentamente che attorno al Sole, con una risonanza di 3:2 che fa durare il giorno solare 176 giorni terrestri, questo è il periodo necessario per rivedere il Sole ancora allo stesso meridiano. Il moto del Sole nel cielo di Mercurio non è tuttavia rettilineo e costante, perché quando il pianeta si avvicina al perielio, la velocità orbitale aumenta, superando la velocità di rotazione, con il risultato che il Sole appare fermarsi in cielo e spostarsi per un breve periodo nella direzione opposta, per poi riprendere il suo normale scorrere da est a ovest.
Sole a parte, l'oggetto più luminoso nei cieli di Mercurio sarebbe Venere, il pianeta più vicino, ancor più luminoso che visto dalla Terra. Da Mercurio infatti, oltre alla minore distanza, Venere sarebbe un pianeta esterno e arriverebbe all'opposizione mostrando il suo disco completamente illuminato, arrivando a brillare di magnitudine -7,7. La Terra sarebbe comunque anch'essa molto luminosa, di magnitudine -5, accompagnata dalla Luna, di magnitudine -1,2. La separazione angolare massima tra la Terra e la Luna viste da Mercurio sarebbe di circa 15'.
Gli altri pianeti del sistema solare apparirebbero sostanzialmente come visti dalla Terra, solo un po' meno luminosi, vista la distanza maggiore.
Mercurio nella cultura umana
Etimologia, significato culturale e astrologia
Il nome Mercurio deriva dalla mitologia romana, e sebbene fosse di
derivazione etrusca (Turms), era il corrispondente del dio greco Ermes,
che secondo la mitologia greca era nato da una relazione fugace tra
Zeus e la ninfa Maia, la più bella delle Pleiadi.
Solitamente rappresentato come un giovane snello e atletico con in capo
un'elmetto alato, simbolo di velocità, era considerato il
veloce messaggero degli dei, così come il pianeta
è il più rapido nel suo moto di rivoluzione
attorno al Sole. Mercurio ruota infatti attorno alla nostra stella in
appena 88 giorni, e per la sua vicinanza al Sole può essere
osservato solo per brevi periodi all'alba o al tramonto. Nella
mitologia romana Mercurio possedeva caratteristiche simili a Hermes, ed
inoltre era il protettore del commercio e dei ladri, nonché
simbolo della medicina.
Dato il suo veloce movimento apparente in cielo Mercurio rimane solo 7,33 giorni in ogni costellazione dello zodiaco e astrologicamente è il pianeta dominate del segno dei Gemelli (domicilio diurno) e della Vergine (domicilio notturno). Esso governa la comunicazione, la razionalità, la rapidità, l'astuzia, l'intelligenza e l'apprendimento rapido.
Nell'astrologia cinese, Mercurio
domina l'acqua, uno dei 5 elementi essenziali assieme a legno, fuoco,
terra e metallo e che simboleggia la vita e la purificazione.
Mercurio (0,4 UA) è il pianeta più vicino al Sole
ed è il pianeta più piccolo (0,055 masse
terrestri). Mercurio non possiede satelliti naturali e le sue sole
formazioni geologiche conosciute, oltre ai crateri da impatto, sono
creste sporgenti o rupes, probabilmente prodotte durante una fase di
contrazione avvenuta nella sua storia primordiale. Il pianeta
è senza atmosfera, fatta eccezione per esili tracce di gas
probabilmente frutto dell'interazione del vento solare con la
superficie del pianeta. Il suo nucleo relativamente grande e il suo
mantello sottile non sono ancora stati spiegati adeguatamente:
l'ipotesi principale riporta la possibilità che gli strati
esterni siano stati strappati via da un impatto gigantesco.
Benché assai splendente è molto difficile
osservarlo perché ha il moto molto rapido, in più
visto che è vicino al Sole è sempre immerso nei
chiarori.
