Art.45 -- Origine dei pianeti del Sistema Solare, caratteristiche del pianeta Mercurio, teoria della sua origine come sistema doppio Venere-Mercurio -- Antonio Dirita

I dati noti dall'osservazione sono riportati nella tabella seguente.

denom. R Km e=√(ΔE/Eeq) RKm    T g  r Km m  Kg  i (°)
Mercurio 57909176 0,20563069 55460545 87,96935 2439,7 3,302⋅10²³ 7,00487°

per approfondimenti      www.fisicauniversale.com/wp

Nello spazio rotante solare (vedi  Art.38a  ) all'orbita circolare stabile di Mercurio è associato il numero quantico  pM = 4  , e quindi le
caratteristiche orbitali teoriche risultano :

si ricavano quindi le caratteristiche dell' orbita media associata al semiasse maggiore :

Non avendo satelliti, il pianeta rotorivoluisce sull'orbita direttamente con la sua sfera planetaria di raggio :
1
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Il periodo di rotazione imposto dal pianeta alla sfera planetaria risulta quindi :

Essendo, sincrona la rotazione della sfera planetaria, solidale con il pianeta,   TPM  coincide praticamente con il periodo di rivoluzione
osservato, che vale  87,968435 g.
Abbiamo visto che, in assenza di satelliti in orbita un pianeta, per verificare il bilancio del momento angolare, rotorivoluisce con
rotazione sincrona e  
campo magnetico uguale a zero (vedi   Art.21   e  Art.22   ).

Quando viene catturato un satellite in orbita, ad esso viene associato un momento angolare e quindi, per conservare il valore iniziale del
sistema, il pianeta deve acquisire un momento angolare rotazionale uguale e contrario a quello del satellite, per cui la rotazione non è più
sincrona e il momento angolare acquisito origina quello che indichiamo come campo magnetico associato.

Nel caso di Mercurio non vi sono satelliti in orbita ed il pianeta percorre un'orbita molto eccentrica con la velocità di rotazione
molto più elevata del valore sincrono atteso.
Come abbiamo visto nell'  Art.13   ,  l'elevata eccentricità ci dice che esso ha abbandonato da poco tempo l'orbita stabile e quindi, essendo
la zona praticamente priva di oggetti vaganti, la velocità di rotazione non ha subito apprezzabili variazioni e il valore attuale è praticamente
coincidente con quello associato al moto di rivoluzione sincrono sull'ultima orbita occupata nello spazio rotante di Venere prima
di
abbandonarla.

Nell'  Art.21   , trattando la natura giroscopica del campo magnetico, abbiamo visto che i fenomeni magnetici si
manifestano
quando si ha una sfera in moto 
rotorivoluente con velocità di rotazione
ωp diversa da quella di rivoluzione ωn.

Per avere un campo magnetico, non è dunque indispensabile che vi siano dei satelliti in orbita.
Nel caso di Mercurio, come del resto in quello di Venere, si ha comunque un campo magnetico, anche se di valore molto piccolo, essendo
piccola la differenza fra le due velocità .
Dall'osservazione astronomica si rileva una forte craterizzazione della superficie di Mercurio, maggiore di quella presente sulla superficie
esterna della Luna.
L'analisi della distribuzione dei crateri rivela che prima di quattro miliardi di anni fa la velocità di craterizzazione di tutti i pianeti e satelliti
era migliaia di volte, più grande di quella con cui i crateri si formano attualmente, e che tale velocità è diminuita rapidamente fino a circa
3
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
4,5 miliardi di anni fa, quando ha raggiunto praticamente il livello attuale, che si è poi mantenuto relativamente costante.
L'andamento nel tempo della craterizzazione è quello indicato in figura.


Questo andamento della densità degli impatti può essere giustificato con una rapida e infine improvvisa diminuzione dei corpi impattanti
disponibili oppure ipotizzando che il pianeta abbia attraversato in passato una zona densa di detriti.
In tutti i pianeti e satelliti analizzati la distribuzione dei crateri sulla superficie non risulta uniforme e in
alcuni casi è quasi assente in un
emisfero mentre nell'altro è presente una forte craterizzazione e questo difficilmente si
giustifica in un 
corpo sferico rotante immerso in uno spazio denso di corpi vaganti in tutte le direzioni.

Questa osservazione, unita al fatto che tutte le osservazioni fatte su pianeti e satelliti che, se anche occupano nel Sistema Solare
posizioni notevolmente distanti, forniscono comunque lo stesso tempo di arresto del processo, avvalora l'ipotesi dell'esplosione
della stella
con il successivo attraversamento da parte dei corpi più lenti, della zona densa dei detriti, più veloci, che l'hanno
occupata in 
precedenza.
Risulta così chiaro che l'attraversamento della zona occupata dai detriti genera impatti con distribuzione non uniforme ( in quanto le
velocità hanno direzioni non casuali, ma governate da leggi ben precise) e cessano quasi quando la zona ad alta densità
viene abbandonata.

Che la zona in questione sia la fascia degli asteroidi, è dimostrato anche dal fatto che le dimensioni dei crateri generati non superano mai
le dimensioni dei detriti qui presenti.
4
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Dato che il tempo di transito non supera una centinaia di anni, in base a queste osservazioni, senza effettuare ulteriori calcoli, possiamo
datare l'esplosione della stella D approssimativamente a
"4/5 miliardi di anni fa", in accordo con il valore fornito dal
calcolo teorico.
Normalmente il pianeta Mercurio viene, confrontato con la Luna, soprattutto per l'analogia nella craterizzazione.
I due corpi hanno però molto poco in comune, mentre differiscono molto per composizione chimica,
dimensioni, densità e 
posizione.

In queste caratteristiche Mercurio è molto più vicino a Venere che alla Luna e quindi è ipotizzabile che dopo l'esplosione della stella D i
due corpi abbiano fatto lo stesso percorso.
Del resto, notiamo che esiste una evidente somiglianza tra la storia evolutiva della superficie di Mercurio e
quella della Luna ed una grande
analogia strutturale tra il pianeta Venere e la Terra.

Se teniamo conto anche del fatto che i due pianeti si trovano su due orbite contigue molto vicine, è possibile ipotizzare,
ragionevolmente, che Venere e Mercurio abbiano avuto origine dalla separazione di un
sistema primordiale 
unico analogo a quello formato da Terra -- Luna ".

Secondo questa ipotesi, entrambi i sistemi hanno avuto origine nella fascia di Kuiper,
subito dopo l'esplosione della stella compagna del Sole.

Considerando il basso valore del rapporto tra le loro dimensioni, possiamo anche ipotizzare che inizialmente si sia formato un
sistema
doppio.
Con l'ipotesi semplificativa che le masse siano rimaste invariate nel tempo, questo tipo di unione è possibile se nel punto dello spazio in
cui si verifica, viene soddisfatta la relazione :

da cui :                         nM/nV = 1,96 ;   assumiamo :      nN/nV = 2 = 6/3

Considerando che i due pianeti hanno analoga densità, possiamo assumere che durante l'esplosione essi si siano formati, almeno in
prima approssimazione, nello stesso punto della fascia di Kuiper e quindi anche i sistemi Terra - Luna e Venere - Mercurio si possono
ritenere generati nello stesso punto, ovvero 
alla distanza   RT0 = 7959,6 ⋅10 Km (vedi   Art.41   ).
5
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Il valore del punto neutro, nel punto dello spazio in cui può essersi verificata l'unione delle due masse, risulta dunque :

La distanza alla quale può essersi formato il sistema doppio Venere -- Mercurio risulta :
                     
Assumiamo come distanza iniziale il valore medio :                               dVM = 352775 Km

Il sistema Venere -- Mercurio così formato si conserva come sistema doppio fino al punto in corrispondenza del quale Venere
viene a
trovarsi oltre il punto neutro di Mercurio, che diventa satellite di Venere. Questo si verifica ad una distanza dal Sole fornita
dalla relazione :  
Il satellite Mercurio rimane stabilmente in orbita venusiana alla distanza   dVM  fino al momento in cui si ritrova oltre il punto neutro
del pianeta Venere, alla distanza dal sole :
6
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Questi valori sono praticamente coincidenti con quelli che abbiamo ricavato per il sistema Terra -- Luna.

Con la caduta del pianeta Venere verso l'orbita attuale si è ridotto il suo punto neutro rispetto rispetto allo spazio rotante del Sole,
assumendo il valore finale :   
L'elevata eccentricità dell'orbita di Mercurio ci dice che esso ha abbandonato il pianeta Venere in tempi relativamente recenti, quindi con
il pianeta già nella posizione attuale.
L'evoluzione del sistema Venere -- Mercurio fino al momento della transizione di Mercurio nello spazio rotante solare può quindi essere
immaginata come nella figura seguente.

7
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Essendo i due sistemi molto simili, possiamo utilizzare i dati noti del sistema  Terra -- Luna  per ricavare quelli associati alla
coppia Venere -- Mercurio.

Dal momento in cui ha iniziato ad allontanarsi dalla Terra, ossia dalla distanza dal Sole    RT1 = 221,1⋅10 Km  , fino alla posizione
attuale, con    RT1 = 149,6 ⋅10 Km , quindi con un accostamento della Terra al Sole uguale a

                                   ΔRT = 221,1–149,6 ⋅10Km = 71,5⋅10 Km

la Luna si è allontanata dalla Terra di   ΔRL = (384400 –258851) Km = 125549 Km

Conosciamo l'accostamento al Sole del pianeta Venere dal momento in cui il satellite Mercurio ha iniziato ad allontanarsi,
dalla distanza dal Sole  RV1 = 225,8434 ⋅10 Km , fino alla posizione attuale   RV = 108,2 ⋅10 Km ,

                   ΔRV = (225,8434 –108,2) ⋅10Km = 117,64⋅10 Km

Il pianeta Mercurio, inizialmente in coppia con Venere alla distanza   dVM = 352775 Km , trovandosi molto oltre il punto neutro
di Venere che, nella posizione attuale, ha assunto il valore 
RNVS0 = 169012 Km , ha iniziato ad allontanarsi percorrendo
una spirale centrifuga fino ad abbandonare definitivamente il pianeta per passare come pianeta sotto l'azione diretta del Sole.

Dato che la zona in cui si è posizionato Mercurio è praticamente vuota, priva di oggetti vaganti, possiamo pensare che la velocità di
rotazione dal momento del distacco da Venere ad oggi non abbia subito variazioni significative e quindi 
è possibile calcolare il raggio
dell'ultima orbita percorsa con rotazione sincrona da Mercurio prima di allontanarsi definitivamente da
Venere,
assumendo la velocità di 
rivoluzione sull'ultima orbita  uguale a quella di rotazione attuale . Il raggio dell'ultima orbita
sincrona vale dunque  (   Art.5   ) :

Il periodo di rotazione attuale di Mercurio vale      TrM = 58,65 g . Assumiamo    TnM TrM = 58,65 g
L'orbita sincrona risulta :

Non siamo in grado di conoscere il momento in cui Mercurio si è staccato da Venere, ma possiamo comunque pensare che sia certamente
trascurabile rispetto all'età del sistema Solare, che dal calcolo teorico risulta uguale a   4,675 · 109 anni .

Possiamo verificare l'ipotesi ricalcolando l'età del sistema Solare attraverso la velocità di allontanamento di Mercurio da Venere.
Per poter calcolare questa velocità possiamo sfruttare il fatto che i due sistemi   Terra -- Luna  e  Venere -- Mercurio 
presentano una grande analogia nelle caratteristiche fisiche e si sono spostati nella stessa zona dello spazio rotante
solare,
approssimativamente dall'orbita di Marte alla posizione attuale,
per cui possiamo mettere in relazione
le due velocità considerando nota quella della Luna.

Lo spazio percorso dalla Luna Vale :       SL = RnL RNTS = (384400 –258851) Km = 125549 Km

Lo spazio percorso da Mercurio :        S= RnM – dVM = (594528 –352775) Km = 241753 Km

Per le velocità consideriamo   :                VL = αL · SL    ;       VM = αM · SM    

Con due pianeti uguali, si avrebbe lo stesso spazio rotante in opposizione a quello solare e quindi per le costanti di proporzionalità
si avrebbe   αLαM .
In prima approssimazione consideriamo questa relazione applicabile anche al nostro caso. Si ha dunque :

                        KT398538 Km³/sec²      ;       KV2 = 324855 Km3/sec2   

essendo l'accelerazione gravitazionale direttamente proporzionale allo spazio rotante  K , si può scrivere : 

con  VL = 2,687 cm/anno   si ricava il valore quadratico medio della velocità di allontanamento del
satellite Mercurio dal pianeta Venere :

            VM = 2,687 · 10–5 cm/a · (241753/125549)  = 5,174 · 10–5  cm/anno

Il tempo richiesto da Mercurio per coprire l'intero percorso con questa velocità media (dunque l'età del sistema Solare )  risulta:

          t = S/ VM = 241753 Km / 5,174 · 10–5  cm/a = 4,672 · 10–9  anni

Notiamo ancora che l'allontanamento del satellite Mercurio da Venere, con il quale formava inizialmente un sistema in equilibrio, comporta
un suo aumento del momento angolare rispetto al centro del pianeta e quindi, per il principio di conservazione del momento angolare,
induce nel pianeta Venere una rotazione nel verso opposto, in modo da acquisire un momento di pari valore nel verso contrario.
Questo fa apparire Venere in rotazione retrograda.
8
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

 

 Art.45 -- Origine dei pianeti del Sistema Solare, caratteristiche del pianeta Mercurio, teoria della sua origine come sistema doppio Venere-Mercurio -- Antonio Dirita

Lascia un commento