Magnetosfera di Mercurio: differenze tra le versioni

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== Bibliografia ==
== Bibliografia ==
*{{cita libro |lingua=en |nome=J.A. |cognome=Van Allen |capitolo=Planetary Magnetospheres and the Interplanetary Medium |coautori=F. Bagenal |curatore=J.K. Beatty, C.C. Petersen, A. Chaikin |titolo=The New Solar System |anno=1999 |editore=Cambridge University Press |id=ISBN 0-521-64587-5 |url=http://books.google.it/books?id=iOezyHMVAMcC&dq=Beatty+The+New+Solar+System&source=gbs_navlinks_s |datadiaccesso=2 marzo 2011 |cid=Van_Allen}}
*{{cita libro |lingua=en |nome=J.A. |cognome=Van Allen |capitolo=Planetary Magnetospheres and the Interplanetary Medium |coautori=F. Bagenal |curatore=J.K. Beatty, C.C. Petersen, A. Chaikin |titolo=The New Solar System |anno=1999 |editore=Cambridge University Press |id=ISBN 0-521-64587-5 |url=http://books.google.it/books?id=iOezyHMVAMcC&dq=Beatty+The+New+Solar+System&source=gbs_navlinks_s |datadiaccesso=2 marzo 2011 |cid=Van_Allen}}
*{{cita libro |lingua=en |titolo=Dynamic planet: mercury in the context of its environment |nome=Pamela |cognome=Clark |editore=Springer |anno=2007 |id=ISBN 9780387482101 |url=http://books.google.it/books?id=j-6s2CXVY7MC&dq=G.J.%20Taylor%2C%20Mercury&source=gbs_similarbooks |url_capitolo=http://books.google.it/books?id=j-6s2CXVY7MC&pg=PA139&dq=G.J.+Taylor,+Mercury&source=gbs_toc_r&cad=4#v=onepage&q=G.J.%20Taylor%2C%20Mercury&f=false |capitolo=Mercury's Magnetosphere |pag=139 |datadiaccesso=4 marzo 2011 |cid=Clark}}
*{{cita pubblicazione |lingua=en |titolo=MESSENGER: Exploring Mercury's Magnetosphere |cognome=Slavin |nome=J.A. |coautori=''et al.'' |anno=2007 |rivista=Space Science Reviews|volume=131 |numero=1-4 |pagine=133-160 |doi=10.1007/s11214-007-9154-x |accesso=3 marzo 2011 |cid=Slavin}}
*{{cita pubblicazione |lingua=en |titolo=MESSENGER: Exploring Mercury's Magnetosphere |cognome=Slavin |nome=J.A. |coautori=''et al.'' |anno=2007 |rivista=Space Science Reviews|volume=131 |numero=1-4 |pagine=133-160 |doi=10.1007/s11214-007-9154-x |accesso=3 marzo 2011 |cid=Slavin}}
*{{cita libro |lingua=en |titolo=Mercury |curatore=Balogh, André; Ksanfomality, Leonid; von Steiger, Rudolf |editore=Springer |anno=2008 |id=ISBN 9780387775388 |url=http://books.google.it/books?id=QzXZs_xSLk4C&dq=G.J.+Taylor,+Mercury&source=gbs_navlinks_s |datadiaccesso=4 marzo 2011 |cid=Balogh}}
*{{cita pubblicazione |lingua=en |titolo=The Magnetic Field of Mercury |cognome=Anderson |nome=B.J. |coautori=''et al.'' |rivista=Space Science Reviews |volume=152 |numero=1-4 |pagine=307-339 |anno=2010 |doi=10.1007/s11214-009-9544-3 |url=http://adsabs.harvard.edu/abs/2010SSRv..152..307A |accesso=2 marzo 2011 |cid=Anderson}}
*{{cita pubblicazione |lingua=en |titolo=The Magnetic Field of Mercury |cognome=Anderson |nome=B.J. |coautori=''et al.'' |rivista=Space Science Reviews |volume=152 |numero=1-4 |pagine=307-339 |anno=2010 |doi=10.1007/s11214-009-9544-3 |url=http://adsabs.harvard.edu/abs/2010SSRv..152..307A |accesso=2 marzo 2011 |cid=Anderson}}


Versione delle 00:32, 5 mar 2011

Voce principale: Mercurio (astronomia).
Mercurio
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La magnetosfera di Mercurio è quella zona di poche migliaia di chilometri attorno a Mercurio in cui il debole campo magnetico del pianeta riesce a deflettere il vento solare.

Campo planetario

Nel grafico è riportata l'intensità relativa del campo magnetico di Mercurio.

A dispetto delle sue ridotte dimensione e del lento moto di rotazione, Mercurio possiede uno stabile, significativo ed 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 Errore in {{M}}: parametro 2 non è un numero valido..[1] Come quello della Terra, il campo magnetico di Mercurio è dipolare,[2] con inclinazione dell'asse magnetico rispetto a quello di rotazione inferiore ai 5°.[1]

È probabile che il campo magnetico sia generato con un effetto dinamo indotto dai moti convettivi cui è soggetto il nucleo liquido, ricco di ferro, del pianeta, in modo simile a quanto accade per la Terra.[3] 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.[4]

Sono state proposte anche spiegazioni alternative per giustificare l'esistenza del campo magnetico del pianeta.[5] Tra queste, l'ipotesi che i moti convettivi non interessino tutto il nucleo, ma solo uno strato sottile all'interno del pianeta.[6]

Magnetosfera

La coda di sodio rilevata dalla sonda MESSENGER nel 2008.

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.[7][2] La sua presenza riduce l'erosione cui è soggetta la superficie da parte del vento solare, sebbene non riesca ad impedirla.[8] 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.[2] La brevità nella durata del fenomeno potrebbe trovare una spiegazione nell'assenza di una ionosfera.[9] Per confronto, i fenomeni nella coda magnetica della magnetosfera terrestre possono durare per delle ore.

Che la magnetosfera di Mercurio "perda" è stato confermato anche nel corso del secondo sorvolo della sonda MESSENGER, avvenuto il 6 ottobre 2008.[10] La sonda ha incontrato "tornado" magnetici ampi fino ad Errore in {{M}}: parametro 2 non è un numero valido. (un terzo del raggio del pianeta). Questi sono generati dal fenomeno della riconnessione magnetica che nasce dall'interazione tra il campo magnetico mercuriano e il campo magnetico interplanetario generato dal Sole, che, 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".[10]

MESSENGER ha inoltre rilevato che questi fenomeni si verificano con una frequenza dieci volte superiore che sulla Terra (dove danno origine alle aurore polari), dato che può essere solo parzialmente spiegato con la maggiore vicinanza al Sole di Mercurio.[10]

I getti di vento solare, che raggiungono la superficie di Mercurio negli eventi di trasferimento di flusso, erodono la superficie del pianeta permettendo il riapprovvigionamento della tenue atmosfera di Mercurio che sarebbe altrimenti ormai dispersa nello spazio per effetto dei vari fenomeni di fuga atmosferica quali la limitata forza gravitazionale del pianeta o l'effetto despogliante del vento solare in assenza di un sufficientemente intenso campo magnetico, come ad esempio sulla Luna o su Marte.[10]

Esplorazione

Lo stesso argomento in dettaglio: Esplorazione di Mercurio.
Schema del terzo incontro del Mariner 10 con Mercurio.[11]

La magnetosfera di Mercurio può essere studiata solo grazie a misurazioni in situ ed in questo le missioni esplorative con sonde spaziali rivestono un ruolo fondamentale.

È stato il Mariner 10 a visitare per primo il pianeta ed a permettere la scoperta del campo magnetico mercuriano, nel 1974.[12] Il Mariner trascorse nel complesso circa un'ora entro la magnetosfera mercuriana, nel corso dei due fly-by più stretti. Dati particolarmente interessanti furono raccolti nel terzo incontro (il più stretto),[13] quando, come detto, nel sorvolare il lato notturno del pianeta, misurò intense tempeste magnetiche e fenomeni di ingresso di particelle del vento solare.[12] Furono queste osservazioni che permisero di rilevare le similitudini tra la magnetosfera mercuriana e quella terrestre, nonostante le differenze nelle scale dei fenomeni che le interessano.[11]

Nei vent'anni seguenti Mercurio non è stato raggiunto da altre sonde spaziali a causa sia delle difficoltà insite nell'esplorazione di zone tanto prossime al Sole, sia di un calo di interesse verso Mercurio stesso[14] e solo negli ultimi anni del Novecento NASA, ESA e JAXA hanno approvato i finanziamente a nuove missioni esplorative.

MESSENGER, lanciata nel 2004 dalla NASA, ha eseguito tre sorvoli del pianeta (due nel 2008 ed uno nel 2009) e ne è previsto l'ingresso in orbita per il 18 marzo 2011. I primi dati inviati dalla sonda, equipaggiata con un magnetometro,[15] hanno permesso di approfondire, come detto, le interazione tra il campo magnetico di Mercurio e quello interplanetario, descritte nella sezione precedente.[10] Inoltre, è stata rilevata la presenza di particelle cariche nell'esosfera di Mercurio[16] e di plasma del vento solare al di sotto di una distanza di Errore in {{M}}: parametro 2 non è un numero valido. dalla superficie del pianeta.[1] È atteso che la missione fornisca maggiori informazioni sulla dinamica a grande scala della magnetosfera di Mercurio nel corso dell'anno seguente all'ingresso in orbita.

L'ESA e la JAXA prevedono di lanciare nel 2014 una missione congiunta verso Mercurio, BepiColombo, composta da due sonde che dovrebbero arrivare a destinazione nel 2020. Il Mercury Planetary Orbiter di produzione ESA dovrebbe essere equipaggiato con strumenti prevalentemente dedicati allo studio del pianeta (vari spettrometri, un altimetro, delle fotocamere ed un magnetometro), mentre il Mercury Magnetospheric Orbiter di produzione JAXA dovrebbe essere specificatamente dedicato allo studio della magnetosfera.[17]

Note

  1. ^ a b c Anderson, B.J. et al., 2010.
  2. ^ a b c Van Allen, J.A.; Bagenal, F., p. 53, 1999.
  3. ^ Lauren Gold, Mercury has molten core, Cornell researcher shows, su news.cornell.edu, Cornell University, 3 maggio 2007. URL consultato il 2 marzo 2011.
  4. ^ (EN) T. Spohn, Sohl, F.; Wieczerkowski, K.; Conzelmann, V., The interior structure of Mercury: what we know, what we expect from BepiColombo, in Planetary and Space Science, vol. 49, 14–15, 2001, pp. 1561–1570, DOI:10.1016/S0032-0633(01)00093-9.
  5. ^ (EN) Ulrich R. Christensen, A deep dynamo generating Mercury's magnetic field, in Nature, vol. 444, n. 7122, 2006, pp. 1056–1058, DOI:10.1038/nature05342.
  6. ^ (EN) S. Stanley, et al., Thin shell dynamo models consistent with Mercury's weak observed magnetic field, in Earth and Planetary Science Letters, vol. 234, n. 1-2, 2005, pp. 27-38, DOI:10.1016/j.epsl.2005.02.040. URL consultato il 2 marzo 2011.
  7. ^ L'onda d'urto frontale dista tra i 1000 ed i Errore in {{M}}: parametro 2 non è un numero valido. dalla superficie del pianeta.
    Slavin, J.A. et al., 2007.
  8. ^ (EN) S.K. Noble, Pieters, C.M., Space Weathering in the Mercurian Environment (PDF), in Mercury: Space Environment, Surface, and Interior, 2001. URL consultato il 2 marzo 2011.
  9. ^ Slavin, J.A. et al., 2007.
  10. ^ a b c d e (EN) Bill Steigerwald, Magnetic Tornadoes Could Liberate Mercury's Tenuous Atmosphere, su nasa.gov, NASA Goddard Space Flight Center, 2 giugno 2009. URL consultato il 2 marzo 2011.
  11. ^ a b (EN) James A. Dunne, Eric Burgess, Return to the Innermost Planet, in The Voyage of Mariner 10. Mission to Venus and Mercury, Washington, D.C., National Aeronautics and Space Administration. Scientific and Technical Information Office, 2004 [1978], SP-424. URL consultato il 3 marzo 2011.
  12. ^ a b (EN) J.A. Slavin, Owen, J.C.J.; Connerney, J.E.P.; Christon, S.P., Mariner 10 observations of field-aligned currents at Mercury, in Planetary and Space Science, vol. 45, 1997, 133-141, DOI:10.1016/S0032-0633(96)00104-3. URL consultato il 3 marzo 2011.
  13. ^ (EN) I. A. Daglis, Orsini, S.; Livi, S.; Milillo, A.; Wurz, P., Exploring the Hermean magnetosphere, 5th Hellenic Astronomical Conference, held 20-22 September, 2001 in Crete, Greece, 2001. URL consultato il 3 marzo 2011.
  14. ^ Si veda a tal proposito la voce: Esplorazione di Mercurio.
  15. ^ (EN) B.J. Anderson, et al., The Magnetometer Instrument on MESSENGER, in Space Science Reviews, vol. 131, n. 1-4, 2007, pp. 417-450, DOI:10.1007/s11214-007-9246-7. URL consultato il 3 marzo 2011.
  16. ^ (EN) T.H. Zurbuchen, et al., MESSENGER Observations of the Composition of Mercury’s Ionized Exosphere and Plasma Environment, in Science, vol. 321, n. 5885, 2008, pp. 90-92, DOI:10.1126/science.1159314.
  17. ^ (EN) BepiColombo, su sci.esa.int, ESA Science & Tecnology, European Space Agency. URL consultato il 3 marzo 2011.

Bibliografia

Altri porgetti

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