Ho letto che il pianeta mercurio ha una rotazione 2/3 il periodo di rivoluzione e il giorno, tra un’alba e l’altra, è 4/3 il periodo di rivoluzione. Non riesco a costruire visivamente questa paradossale situazione: potrei avere dei chiarimenti in merito? grazie e complimenti!

Mercurio è il pianeta più vicino al Sole e, grazie all’intensa azione gravitazionale della nostra stella, ha assunto una particolarità: il suoi periodi di rotazione e di rivoluzione sono molto simili. Se confrontato infatti, per esempio, con la Terra, la cui rivoluzione dura circa 366 rotazioni, su Mercurio questo rapporto è solo 1.5 cioè 3/2.

L’informazione che hai letto è scorretta: la durata del giorno su Mercurio equivale a 2 rivoluzioni complete, cioè circa 176 giorni. Per spiegare la ragione ci possiamo appoggiare all’immagine di seguito, tratta da una pagina del sito del NOAA.

Visto dal polo nord del Sole, Mercurio (come tutti gli altri pianeti) ha un moto di rivoluzione intorno al Sole in senso antiorario e ruota su sé stesso (anche questo fatto molto comune) pure in senso antiorario.
In figura, in posizione 1 il pallino nero si trova in corrispondenza del mezzogiorno locale in quanto ha il Sole esattamente sopra di sé e dalla parte opposta c’è il suolo del pianeta. Ogni successiva posizione rappresenta un quarto di rotazione del pianeta su sé stesso, per cui in posizione 5 Mercurio ha compiuto un’intera rotazione rispetto alle stelle fisse. Eppure, rispetto al pianeta è passato da poco il tramonto, dato che quest’ultimo è avvenuto in posizione 4, quando il Sole stava a 90° rispetto allo zenith locale. Si noti che in posizione 5 il pianeta ha compiuto anche 2/3 di rivoluzione, esattamente come atteso.

Proseguendo con le medesime considerazioni, in posizione 7, dopo un’orbita completa, l’osservatore ha il Sole esattamente sotto i propri piedi, nella stessa direzione del centro del pianeta, ovvero è mezzanotte. In posizione 10 si compie la seconda rotazione completa ed è poco prima dell’alba, la quale avviene in posizione 12. Infine il mezzogiorno si compie in posizione 15, dopo due rivoluzioni complete.

Ci si potrebbe chiedere se questa particolarità di un periodo di rotazione e rivoluzione in un rapporto così "semplice" sia un puro caso o meno. La risposta naturalmente è no, e la ragione sta esattamente nel fenomeno che abbiamo appena analizzato. Con un rapporto di 2 a 3 esistono due punti sulla superficie di Mercurio, posti tra loro agli antipodi, per i quali il mezzogiorno e la mezzanotte avvengono sempre al perielio, cioè nel punto dell’orbita più vicino al Sole. Ora, dal momento che l’orbita di Mercurio è parecchio ellittica, se il pianeta non è perfettamente sferico ci si deve attendere che le forze di marea tendano a fare in modo che il semiasse maggiore dell’ellissoide del pianeta si allinei con la direzione del Sole quando il pianeta stesso si trova al perielio.
Ed è ciò che accade proprio su Mercurio, sul quale miliardi di anni di perturbazioni gravitazionali hanno dato luogo a questo fenomeno di sincronia.