Dar 2012 m. Mokslininkams buvo malonu sužinoti, kad poliariniuose Merkurijaus regionuose buvo aptiktas didžiulis vandens ledo kiekis. Nors apie vandens ledo egzistavimą šiame visam laikui užtemdytame regione buvo spėliojama maždaug 20 metų, tai patvirtino tik po to, kai „Mercury“ paviršiaus, kosminės aplinkos, geochemijos ir „Ranging“ (MESSENGER) erdvėlaiviai ištyrė poliarinį regioną. .
Remiantis MESSENGER duomenimis, buvo apskaičiuota, kad gyvsidabris gali turėti nuo 100 milijardų iki 1 trilijono tonų vandens ledo abiejuose poliuose, o ledas vietomis gali būti iki 20 metrų (65,5 pėdų) gylio. Tačiau naujas Brauno universiteto tyrėjų komandos tyrimas rodo, kad šiauriniame poliariniame regione gali būti dar trys dideli krateriai ir dar daug mažesnių kraterių, kuriuose taip pat yra ledo.
Tyrimas, pavadintas „Nauji paviršinio vandens ledų įrodymai mažo dydžio šaltuose spąstuose ir trijuose dideliuose krateriuose, esančiuose gyvsidabrio šiauriniame poliare nuo gyvsidabrio lazerinio aukščio matuoklio“, buvo neseniai paskelbtas Geofizinių tyrimų laiškai. NASA ASTAR bendradarbio ir Browno universiteto doktoranto Arielio Deutscho vadovaujama komanda svarstė, kaip nedidelės apimties telkiniai galėtų žymiai padidinti bendrą ledo kiekį ant gyvsidabrio.
Nepaisant to, kad Merkurijus yra arčiausiai Saulės esanti planeta ir patiria žvarbią paviršiaus temperatūrą, žemas ašinis pasvirimas reiškia, kad jo poliniai regionai yra nuolat šešėliai ir patiria vidutinę maždaug 200 K (-73 ° C; -100 °) temperatūrą. F). Mintis, kad šiuose regionuose gali egzistuoti ledas, kilo 1990 m., Kai Žemės radarų teleskopai aptiko labai atspindinčias vietas poliariniuose krateriuose.
Tai buvo patvirtinta, kai erdvėlaivis MESSENGER aptiko neutroninius signalus iš planetos šiaurinio poliaus, suderintus su vandens ledu. Nuo to laiko buvo bendras sutarimas, kad Merkurijaus paviršiaus ledas buvo tik septyni dideli krateriai. Tačiau kaip Ariel Deutsch paaiškino Browno universiteto pranešime spaudai, ji ir jos komanda stengėsi pažvelgti ne tik į jas:
„Daroma prielaida, kad ant gyvsidabrio paviršiaus ledo yra daugiausia dideliuose krateriuose, tačiau mes taip pat parodome šių mažesnio masto nuosėdų. Pridedant šiuos nedidelio masto indėlius prie didelių kraterių telkinių, žymiai padidėja gyvsidabrio paviršiaus ledo atsargos. “
Prie šio naujo tyrimo prie „Deutsch“ prisijungė NASA Goddardo kosminių skrydžių centro tyrinėtojas Gregory A. Neumann ir Jamesas W. Headas. Be to, kad jis buvo Brownas, Žemės, aplinkos ir planetų mokslų katedros profesorius, jis taip pat buvo MESSENGER ir Mėnulio žvalgymo orbitos misijų tyrėjas.
Kartu jie ištyrė MESSENGER prietaiso „Mercury Laser Altimeter“ (MLA) duomenis. Šią priemonę MESSENGER naudojo matuojant atstumą tarp erdvėlaivio ir Merkurijaus, o gauti duomenys buvo naudojami kuriant išsamius topografinius planetos paviršiaus žemėlapius. Bet šiuo atveju MLA buvo naudojama paviršiaus atspindžio matavimui, kuris parodė ledo buvimą.
Būdamas instrumentų specialistu, atliekančiu misiją MESSENGER, Neumannas buvo atsakingas už aukščio matuoklio atspindžio signalo kalibravimą. Šie signalai gali skirtis priklausomai nuo to, ar matavimai atliekami iš viršaus, ar kampu (pastarieji rodmenys laikomi „žemiausiais“ rodmenimis). Dėl Neumanno pakeitimų tyrėjai sugebėjo aptikti didelio atspindžio indėlius dar trijuose dideliuose krateriuose, kurie atitiko vandens ledą.
Jų vertinimu, šiuose trijuose krateriuose gali būti maždaug 3 400 kvadratinių kilometrų (1313 mi²) dydžio ledo lakštai. Be to, komanda taip pat apžiūrėjo reljefą, supantį šiuos tris didelius kraterius. Nors šie plotai nebuvo tokie atspindintys kaip kraterių viduje esantys ledo lakštai, jie buvo ryškesni už vidutinį Merkurijaus paviršiaus atspindį.
Be to, jie taip pat žiūrėjo į aukščio matuoklio duomenis, kad surastų mažesnio masto nuosėdų įrodymų. Jie rado keturis mažesnius kraterius, kurių kiekvieno skersmuo buvo mažesnis nei 5 km (3 mylios), kurie taip pat atspindėjo daugiau nei paviršius. Iš to jie padarė išvadą, kad buvo ne tik daugiau didelių anksčiau neatrastų ledo telkinių, bet ir greičiausiai daug mažesnių „šaltų spąstų“, kuriuose taip pat galėjo egzistuoti ledas.
Tarp šių trijų naujai atrastų didelių telkinių ir šimtų mažesnių telkinių bendras gyvsidabrio ledo tūris gali būti žymiai didesnis, nei mes manėme anksčiau. Kaip sakė Deutschas:
Mes siūlome, kad šį sustiprintą atspindžio ženklą lemia mažos apimties ledo pleistrai, pasklidę visame reljefe. Daugelis šių pleistrų yra per maži, kad būtų galima atskirai išspręsti naudojant aukščio matuoklio instrumentą, tačiau kartu jie prisideda prie bendro padidinto atspindžio ... Šie keturi buvo tik tie, kuriuos galėjome išspręsti naudodamiesi MESSENGER instrumentais. Manome, kad jų yra daug, daug daugiau, pradedant nuo kilometro iki kelių centimetrų. “
Anksčiau mėnulio paviršiaus tyrimai taip pat patvirtino vandens ledo buvimą jo krateruotuose poliariniuose regionuose. Tolesni tyrimai parodė, kad ne tik didesniuose krateriuose, bet ir mažuose „šaltuose spąstuose“ gali būti ledo. Remiantis kai kuriais modeliais, apskaičiuojant šias mažesnes nuosėdas būtų galima dvigubai įvertinti bendrą Mėnulio ledo kiekį. Panašiai gali būti ir su Merkuriju.
Bet, kaip nurodė Jimas vadovas (kuris taip pat ėjo šio tyrimo patarėjo pareigas - „Deutsch“ daktaro laipsnis), šis darbas taip pat prideda naują požiūrį į kritinį klausimą, iš kur atsirado vanduo Saulės sistemoje. „Vienas iš pagrindinių dalykų, kuriuos norime suprasti, yra tai, kaip vanduo ir kiti lakieji lakūnai pasiskirsto per vidinę Saulės sistemą - įskaitant Žemę, Mėnulį ir mūsų kaimynus planetos planetoje“, - sakė jis. „Šis tyrimas atveria mums akis į naujas vietas, kur ieškoti vandens įrodymų, ir rodo, kad gyvsidabrio jame yra daug daugiau, nei mes manėme“.
Be to, kad Saulės sistema gali būti vandeningesnė, nei buvo įtariama anksčiau, gausus ledo kiekis ant Merkurijaus ir Mėnulio paskatino siūlyti šių kūnų pastatyti užkampius. Šios išplaukos galėtų paversti vietinius vandens ledus vandens hidrazino kuru, o tai smarkiai sumažintų ilgo nuotolio misijų įrengimo Saulės sistemoje išlaidas.
Iš mažiau spekuliatyvių dalykų šis tyrimas taip pat suteikia naujų įžvalgų apie tai, kaip Saulės sistema formavosi ir vystėsi. Jei vandens šiandien yra kur kas daugiau, nei mes žinojome, tai reikštų, kad jo daugiau buvo ankstyvosiose planetų formavimosi epochose, greičiausiai tada, kai jį Saulės sistemoje platino asteroidai ir kometos.
