Composizione della superficie

Sviluppo successivo

Gli scienziati planetari continuano a interrogarsi sulle età dei principali eventi geologici e geofisici che hanno avuto luogo su Mercurio dopo la sua formazione. Da un lato, si è tentati di modellare la storia del pianeta su quella della Luna, la cui cronologia è stata accuratamente datata dalle rocce restituite dagli atterraggi con equipaggio Apollo e dalle missioni robotiche sovietiche Luna. Per analogia, Mercurio avrebbe avuto una storia simile, ma in cui il pianeta si è raffreddato ed è diventato geologicamente inattivo poco dopo l’impatto di Caloris piuttosto che sperimentare un vulcanismo persistente per centinaia di milioni di anni, come ha fatto la Luna. Presumendo che i crateri di Mercurio siano stati prodotti dalle stesse popolazioni di resti di blocchi planetari (planetesimi), asteroidi e comete che hanno colpito la Luna, la maggior parte dei crateri si sarebbero formati prima e durante un periodo particolarmente intenso di bombardamento nel sistema solare interno, che sulla Luna è ben documentato essere terminato circa 3,8 miliardi di anni fa. Caloris si sarebbe presumibilmente formato in quel periodo, rappresentando il capitolo finale della storia geologica di Mercurio, a parte un cratere occasionale.

D’altra parte, ci sono molte indicazioni che Mercurio è molto vivo geologicamente anche oggi. Il suo campo dipolare sembra richiedere un nucleo ancora almeno parzialmente fuso per sostenere la dinamo magnetoidrodinamica. Infatti, le recenti misurazioni del campo gravitazionale di Mercurio da parte di Messenger sono state interpretate come la prova che almeno il nucleo esterno è ancora fuso. Inoltre, come suggerito sopra, le cicatrici di Mercurio mostrano la prova che il pianeta potrebbe non aver completato il suo raffreddamento e restringimento.

Ci sono diversi approcci per risolvere questa apparente contraddizione tra un pianeta che è morto geologicamente prima della Luna e uno che è ancora vivo. Un’ipotesi è che la maggior parte dei crateri di Mercurio siano più giovani di quelli della Luna, essendo stati formati da impatti dei cosiddetti vulcanoidi – il nome dato a un’ipotetica popolazione residua di oggetti delle dimensioni di un asteroide che orbitano intorno al Sole all’interno dell’orbita di Mercurio – che avrebbero craterizzato Mercurio nel corso dell’età del pianeta. In questo caso Caloris, le cicatrici lobate e altre caratteristiche sarebbero molto più giovani di 3,8 miliardi di anni, e Mercurio potrebbe essere visto come un pianeta la cui superficie è diventata inattiva solo recentemente e il cui interno caldo si sta ancora raffreddando. Nessun vulcanoide è stato ancora scoperto, tuttavia, nonostante una serie di ricerche in tal senso. Inoltre, oggetti che orbitano così vicini al Sole e che hanno velocità relative così elevate potrebbero essere stati spezzati in collisioni catastrofiche molto tempo fa.

Una soluzione più probabile all’enigma termico di Mercurio è che il guscio esterno del nucleo di ferro di Mercurio rimanga fuso a causa della contaminazione, per esempio, con una piccola percentuale di zolfo, che abbasserebbe il punto di fusione del metallo, e di potassio radioattivo, che aumenterebbe la produzione di calore. Inoltre, l’interno del pianeta potrebbe essersi raffreddato più lentamente di quanto calcolato in precedenza a causa di un limitato trasferimento di calore. Forse la contrazione della crosta del pianeta, così evidente al momento della formazione di Caloris, ha bloccato le bocche vulcaniche che avevano prodotto un vulcanismo così prolifico all’inizio della storia di Mercurio. In questo scenario, nonostante il persistente calore interno di Mercurio, l’attività superficiale è cessata molto tempo fa, con la possibile eccezione di alcune faglie di spinta mentre il pianeta continua lentamente a contrarsi.

Clark R. Chapman