Il mistero dei meteoriti mancanti di Mercurio e come potremmo averne finalmente trovati alcuni

Due meteoriti scoperti sulla Terra mostrano sorprendenti somiglianze con la crosta di Mercurio. Se venissero confermate, offrirebbero una rara finestra sulla formazione e l’evoluzione del pianeta più vicino al Sole, ridisegnandone potenzialmente la nostra comprensione
di Ben Rider-Stokes/The Conversation
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La maggior parte dei meteoriti che hanno raggiunto la Terra proviene dalla fascia di asteroidi tra Marte e Giove. Ma abbiamo circa 1000 meteoriti che provengono dalla Luna e da Marte. Questo è probabilmente il risultato di asteroidi che colpiscono le loro superfici ed espellono materiale verso il nostro pianeta.

Dovrebbe anche essere fisicamente possibile che tali detriti raggiungano la Terra da Mercurio, un altro corpo roccioso vicino. Ma finora non è stata confermata la provenienza da Mercurio, il che rappresenta un annoso mistero. Un nuovo studio effettuato da me e dai miei colleghi ha scoperto due meteoriti che potrebbero avere un’origine mercuriana. Se confermati, offrirebbero una rara finestra sulla formazione e l’evoluzione di Mercurio, ridisegnando potenzialmente la nostra comprensione del pianeta più vicino al Sole.

Poiché Mercurio è così vicino al Sole, qualsiasi missione spaziale per recuperarne un campione sarebbe complessa e costosa. Un frammento di provenienza naturale, quindi, potrebbe essere l’unico modo pratico per studiare direttamente la sua superficie, rendendo questa scoperta scientificamente inestimabile.

Le osservazioni della missione Messenger della NASA hanno dedotto la composizione della superficie di Mercurio. Ciò suggerisce la presenza di minerali noti come plagioclasio ricco di sodio (come l’albite), pirosseno povero di ferro (per esempio l’enstatite), olivina povera di ferro (come la forsterite) e minerali solforati come la oldhamite. Il meteorite Northwest Africa (NWA) 7325 è stato inizialmente proposto come possibile frammento di Mercurio. Tuttavia, la sua mineralogia comprende pirosseno ricco di cromo contenente circa l’1 per cento di ferro. Ciò non corrisponde alla composizione superficiale stimata di Mercurio. A causa di questo e di altri fattori, il collegamento è stato messo in discussione.

Anche le meteoriti aubriti sono state proposte come potenziali frammenti mercuriani. Una recente modellizzazione della loro formazione suggerisce un’origine da un grande corpo planetario di circa 5000 chilometri di diametro (simile a Mercurio), a potenziale sostegno di questa ipotesi.

Sebbene le aubriti non presentino somiglianze chimiche o spettrali (lo studio di come la luce viene scomposta in base alla lunghezza d’onda) con la superficie di Mercurio, è stato ipotizzato che possano derivare dal mantello poco profondo del pianeta (lo strato sotto la superficie). Nonostante le ricerche in corso, l’esistenza di un meteorite definitivo proveniente da Mercurio non è ancora stata provata.

Il nostro ultimo studio ha analizzato le proprietà di due meteoriti insoliti, Ksar Ghilane 022 e Northwest Africa 15915. Abbiamo scoperto che i due campioni sembrano essere correlati, probabilmente provenienti dallo stesso corpo madre. Anche la loro mineralogia e la composizione superficiale presentano intriganti somiglianze con la crosta di Mercurio. Questo ci ha spinto a ipotizzare una possibile origine mercuriana.

Entrambe le meteoriti contengono olivina e pirosseno, minore plagioclasio albitico e oldhamite. Queste caratteristiche sono coerenti con le previsioni sulla composizione della superficie di Mercurio. Inoltre, le loro composizioni di ossigeno corrispondono a quelle delle aubriti. Tali caratteristiche comuni rendono i campioni dei candidati convincenti per essere materiale mercuriano.

Tuttavia, ci sono notevoli differenze. Entrambi i meteoriti contengono solo tracce di plagioclasio, a differenza della superficie di Mercurio, che si stima ne contenga oltre il 37 per cento. Inoltre, il nostro studio suggerisce che l’età dei campioni è di circa 4528 milioni di anni. Si tratta di un’età significativamente superiore a quella delle più antiche unità superficiali riconosciute di Mercurio, che si prevede (sulla base del conteggio dei crateri) sia di circa 4000 milioni di anni.

Se questi meteoriti provengono davvero da Mercurio, potrebbero rappresentare materiale iniziale non più conservato nell’attuale geologia superficiale del pianeta.

Lo sapremo mai?
Collegare un meteorite a un tipo specifico di asteroide, Luna o pianeta è estremamente difficile. Per esempio, l’analisi di laboratorio dei campioni Apollo ha permesso di associare i meteoriti trovati nelle spedizioni di raccolta nel deserto ai materiali lunari. I meteoriti marziani sono stati identificati grazie alle somiglianze tra la composizione dei gas intrappolati nei meteoriti e le misurazioni dell’atmosfera marziana effettuate dai veicoli spaziali.

Finché non visiteremo Mercurio e non porteremo con noi materiale, sarà estremamente difficile valutare un legame meteorite-pianeta.

La missione spaziale BepiColombo, realizzata dalle agenzie spaziali europea e giapponese, è ora in orbita intorno a Mercurio e sta per inviare dati ad alta risoluzione. Questo potrebbe aiutarci a determinare il corpo di origine finale di Ksar Ghilane 022 e di Northwest Africa 15915.

Se venissero scoperti meteoriti provenienti da Mercurio, potrebbero contribuire a risolvere una serie di questioni scientifiche di vecchia data. Per esempio, potrebbero rivelare l’età e l’evoluzione della crosta di Mercurio, la sua composizione mineralogica e geochimica e la natura dei suoi gas.

L’origine di questi campioni rimarrà probabilmente un argomento di continuo dibattito all’interno della comunità scientifica. Diverse presentazioni sono già state programmate per il prossimo Meteoritical Society Meeting 2025 in Australia. Siamo ansiosi di assistere a future discussioni che esploreranno e perfezioneranno ulteriormente la nostra comprensione della loro potenziale origine.

Per ora possiamo solo fare delle ipotesi. Che cosa ne pensate?

L’autore
Ben Rider-Stokes è ricercatore post-dottorato in acondriti alla The Open University, in Regno Unito