Mercurio è sempre stato un enigma per i ricercatori. La sua superficie, martoriata dal vento solare e priva di chiare firme spettrali, ha reso difficile una caratterizzazione mineralogica precisa. Ma da oggi, grazie a un nuovo studio pubblicato sulla rivista The Planetary Science Journal, il più piccolo pianeta del Sistema solare sembra avere qualche segreto in meno. Una banda di assorbimento osservata con la sonda Messenger della Nasa, mai rilevata prima, sta infatti cambiando la nostra visione della superficie del pianeta.
Intervista a Anna Galiano, ricercatrice del nostro istituto.
Partiamo dalla novità: cosa vi ha svelato Messenger?
«Attraverso l’analisi delle immagini multispettrali acquisite dalla camera Mdis-Wac a bordo di Messenger abbiamo identificato una banda di assorbimento posizionata a 830 nm in alcune aree del bacino Praxiteles, nell’emisfero nord di Mercurio. Questa firma spettrale è causata dagli ioni di metalli di transizione (come il ferro o il titanio) integrati nella parte cristallina dei minerali. La particolare posizione della banda suggerisce che il responsabile di questo assorbimento sia lo ione ferro, anche se presente in ridotte quantità».
È la prima volta che si osservano minerali poveri di ferro direttamente sulla superficie di Mercurio, giusto?
«Sì, è la prima volta che riusciamo a osservare questi minerali con tecniche di remote sensing, ovvero con strumenti in orbita attorno al pianeta. La presenza di questi minerali è stata ipotizzata dai modelli teorici, mentre nel 2006 i telescopi da Terra osservarono una banda a 1100 nm sulla superficie di Mercurio. Tale banda non fu vista altrove, suggerendo una variabilità nell’abbondanza di ferro nei silicati su scala regionale. Inoltre, nelle aree in cui è stata individuata, è presente anche la banda a 630 nm precedentemente scoperta negli hollows e associata principalmente a materiale volatile come i solfuri».
Come mai fino ad ora è stato difficile vederli?
«A differenza dei precedenti studi sui dati Mdis, focalizzati su vaste aree geologiche, la nostra ricerca ha sfruttato l’alta risoluzione per indagare variazioni spettrali su scala locale, portando alla scoperta di una banda diagnostica a 830 nm. Tale feature è stata individuata esclusivamente in aree limitate e poco degradate dai processi di space weathering (quali l’irraggiamento da vento solare e impatti di micro-meteoriti). Inoltre, questa banda è stata rilevata in zone soggette al mass wasting o negli hollows in fase di formazione, dove l’esposizione di materiale fresco è recente o ancora in corso. L’identificazione di questa banda è stata resa possibile da una rigorosa correzione fotometrica: eliminando le interferenze topografiche e le ombre, ha permesso di ricondurre con precisione le variazioni rilevate a reali differenze mineralogiche del suolo di Mercurio».
E cosa ci dice, questa scoperta?
«Ci permette di approfondire la nostra conoscenza sugli strati immediatamente al di sotto della superficie di Mercurio. Il rilevamento congiunto delle bande a 830 nm e 630 nm suggerisce che il sottosuolo del bacino Praxiteles ospiti, a profondità chilometriche, sia minerali a basso contenuto di ferro che solfuri. L’impatto che ha generato il bacino potrebbe averli trasportati in prossimità della superficie e conseguentemente esposti. La scoperta dei solfuri su Mercurio aveva già suggerito che il pianeta può ospitare una maggior abbondanza di volatili rispetto a quelli attesi per via delle condizioni ridotte in cui si è formato. La scoperta di materiali contenenti ferro insieme a composti volatili rafforza l’ipotesi che la crosta di Mercurio non è uniforme».
In questo lavoro c’è molta Italia e molto Inaf…
«Questo lavoro è il risultato di un progetto Issi che ha visto l’Inaf e i ricercatori italiani al centro di una stretta collaborazione con colleghi americani ed europei. Il valore aggiunto risiede proprio in questa sinergia multidisciplinare: unendo competenze in fotometria, spettroscopia e geologia, siamo riusciti a superare i limiti delle singole discipline, compiendo un passo avanti fondamentale nella caratterizzazione della composizione di Mercurio».
Quali saranno i prossimi passi per capire di cosa è fatto Mercurio?
«Il contributo di BepiColombo sarà decisivo: superando le prestazioni di Messenger, la suite di strumenti Simbio-Sys fornirà dati a una maggiore risoluzione spaziale e spettrale. Potremo esplorare il pianeta in un intervallo spettrale più ampio rispetto al passato, avendo così l’opportunità di individuare ulteriori bande di assorbimento per comprendere più nel dettaglio la composizione mineralogica di Mercurio e mapparne la distribuzione su piccola e larga scala».
Per saperne di più:
The Planetary Science Journal l’articolo “Spectral Evidence for Recent/Ongoing Activity in Mercury’s Praxiteles Basin”, di Anna Galiano, Giovanni Munaretto, Deborah L. Domingue, Cristian Carli, Gianrico Filacchione, Valentina Galluzzi, Salvatore Buoninfante, David Rothery, Fabrizio Capaccioni, Mario D’Amore, Alessandro Maturilli, Sebastien Besse, Océane Barraud, Lauren Jozwiak, Antti Penttilä e Oleg Abramov