Jau 2012. gadā zinātnieki ar prieku atklāja, ka Merkura polārajos reģionos ir atklāts milzīgs ūdens ledus daudzums. Kamēr ūdens ledus esamība šajā pastāvīgi aizēnotajā reģionā tika spekulēta apmēram 20 gadus, tas tika apstiprināts tikai pēc tam, kad kosmosa kuģis Merkura virsma, kosmosa vide, ģeoķīmija un Ranging (MESSENGER) izpētīja polāro reģionu. .
Balstoties uz MESSENGER datiem, tika aprēķināts, ka dzīvsudrabam abos polos varētu būt no 100 miljardiem līdz 1 triljonam tonnu ūdens ledus un vietām vietām ledus dziļums varētu sasniegt 20 metrus (65,5 pēdas). Tomēr jauns Brauna universitātes pētnieku grupas pētījums norāda, ka ziemeļu polārajā reģionā varētu būt vēl trīs lieli krāteri un vēl daudz mazāki krāteri, kas satur arī ledu.
Pētījums ar nosaukumu “Jauni pierādījumi virszemes ūdens ledum maza apjoma aukstos slazdos un trīs lielos krāteros dzīvsudraba ziemeļpolārajā reģionā no dzīvsudraba lāzera altimetra” nesen tika publicēts Ģeofizisko pētījumu vēstules. NASA ASTAR līdzstrādnieka un Brauna universitātes doktora kandidāta Ariela Deutsha vadībā komanda apsvēra, kā neliela apjoma atradnes varētu dramatiski palielināt kopējo ledus daudzumu uz dzīvsudraba.
Neskatoties uz to, ka tā ir vistuvāk Saulei planēta un kuras apdeguma virsmas temperatūra ir vērsta uz sauli vērstā pusē, Merkura mazais aksiālais slīpums nozīmē, ka tā polārie reģioni ir pastāvīgi aizēnoti un vidējā temperatūra ir aptuveni 200 K (-73 ° C; -100 °). F). Ideja, ka šajos reģionos varētu pastāvēt ledus, radās 1990. gados, kad uz zemes bāzētie radaru teleskopi atklāja ļoti atstarojošus plankumus polāro krāteru iekšienē.
Tas tika apstiprināts, kad kosmosa kuģis MESSENGER atklāja neitronu signālus no planētas ziemeļpola, kas bija saderīgi ar ūdens ledu. Kopš tā laika valda vispārēja vienprātība, ka Merkūra virszemes ledus bija ierobežots ar septiņiem lieliem krāteriem. Bet kā Ariels Deutshs paskaidroja Braunas Universitātes preses paziņojumā, viņa un viņas komanda centās raudzīties tālāk par viņiem:
“Tiek pieņemts, ka virszemes ledus uz dzīvsudraba pastāv galvenokārt lielos krāteros, taču mēs parādām pierādījumus arī šīm mazāka mēroga atradnēm. Pievienojot šos maza apjoma nogulumus lielajiem nogulumiem krāteros, tas ievērojami palielina dzīvsudraba virszemes ledus daudzumu. ”
Šī jaunā pētījuma labā Deutsch pievienojās NASA Goddard kosmosa lidojumu centra pētnieks Gregorijs A. Neimans un Džeimss W. Head. Papildus tam, ka Brauns bija Zemes, vides un planētu zinātnes katedras profesors, viņš bija arī MESSENGER un Lunar Reconnaissance Orbiter misiju līdzizmeklētājs.
Kopā viņi pārbaudīja datus no MESSENGER instrumenta Mercury Laser Altimeter (MLA). Šo instrumentu MESSENGER izmantoja, lai izmērītu attālumu starp kosmosa kuģi un Merkuru, un iegūtos datus pēc tam izmantotu, lai izveidotu detalizētas planētas virsmas topogrāfiskās kartes. Bet šajā gadījumā MLA tika izmantota virsmas atstarojuma mērīšanai, kas norādīja uz ledus klātbūtni.
Būdams instrumentu speciālists ar MESSENGER misiju, Neimans bija atbildīgs par altimetra atstarošanas signāla kalibrēšanu. Šie signāli var mainīties atkarībā no tā, vai mērījumi tiek veikti no augšpuses vai leņķī (no kuriem pēdējais tiek uzskatīts par “zemāko līmeni”). Pateicoties Neimaņa pielāgojumiem, pētnieki spēja atklāt augstas atstarošanas nogulšņus vēl trīs lielos krāteros, kas bija saderīgi ar ūdens ledu.
Pēc viņu aplēsēm, šajos trīs krāteros varētu būt ledus loksnes, kuru izmērs ir aptuveni 3400 kvadrātkilometri (1313 jūdzes). Turklāt komanda apskatīja arī reljefu, kas ieskauj šos trīs lielos krāterus. Kaut arī šie laukumi nebija tik atstarojoši kā ledus loksnes krāteru iekšpusē, tās bija spilgtākas par Merkura vidējo virsmas atstarojumu.
Papildus tam viņi apskatīja arī datus par altimetru, lai meklētu pierādījumus par mazāka mēroga atradnēm. Viņi atrada četrus mazākus krāterus, kuru katrs diametrs bija mazāks par 5 km (3 jūdzes) un kas arī vairāk atstaroja virsmu. No tā viņi secināja, ka ir ne tikai lielāki ledus nogulumi, kas iepriekš nebija atklāti, bet, iespējams, arī daudzi mazāki “aukstuma slazdi”, kur varēja pastāvēt arī ledus.
Starp šīm trim jaunatklātajām lielajām atradnēm un to, kas varētu būt simtiem mazāku atradņu, kopējais ledus daudzums uz Merkura varētu būt ievērojami lielāks, nekā mēs iepriekš domājām. Kā teica Deutsch:
Mēs iesakām, ka šo pastiprināto atstarošanas parakstu veicina maza mēroga ledus plankumi, kas ir izkliedēti visā šajā reljefā. Lielākā daļa no šiem plāksteriem ir pārāk mazi, lai tos individuāli atšķirtu ar altimetra instrumentu, bet kopā tie veicina vispārēju pastiprinātu refleksiju ... Šie četri bija tikai tie, kurus mēs varējām atrisināt ar MESSENGER instrumentiem. Mēs domājam, ka to ir daudz, daudz vairāk, sākot no kilometra līdz dažiem centimetriem. ”
Agrāk Mēness virsmas pētījumi arī apstiprināja ūdens ledus klātbūtni tā kraterētajos polārajos reģionos. Turpmākie pētījumi parādīja, ka ārpus lielākiem krāteriem mazos “aukstos slazdos” varētu būt arī ledus. Saskaņā ar dažiem modeļiem šo mazāko atradņu uzskaite varētu efektīvi dubultot kopējo ledus daudzumu uz Mēness. Daudz tas pats varētu attiekties uz Merkuru.
Bet kā norādīja Jims Heads (kurš arī bija Deutsch Ph.D. padomnieks šajā pētījumā), šis darbs arī pievieno jaunu pieņēmumu kritiskajam jautājumam par to, no kurienes nāk ūdens Saules sistēmā. "Viena no galvenajām lietām, ko mēs vēlamies saprast, ir tas, kā ūdens un citi gaistošie elementi tiek sadalīti caur iekšējo Saules sistēmu, ieskaitot Zemi, Mēnesi un mūsu planētu kaimiņus," viņš teica. "Šis pētījums atver mums acis uz jaunām vietām, kur meklēt ūdens pierādījumus, un liek domāt, ka dzīvsudraba tas ir daudz vairāk, nekā mēs domājām."
Papildus tam, ka Saules sistēma var būt ūdeņaināka, nekā tika uzskatīts iepriekš, bagātīga ledus klātbūtne uz dzīvsudraba un mēness ir veicinājusi priekšlikumus priekšbūvju izveidošanai uz šīm ķermeņiem. Šīs izejas varētu pārvērst vietējos nogulsnes ūdens ledus hidrazīna degvielā, kas krasi samazinātu tālsatiksmes misiju uzstādīšanas izmaksas visā Saules sistēmā.
Raugoties uz lietu mazāk spekulatīvo pusi, šis pētījums piedāvā arī jaunu ieskatu Saules sistēmas veidošanā un attīstībā. Ja ūdens šodien ir daudz bagātīgāks, nekā mēs zinājām, tas norāda, ka vairāk to bija planētu veidošanās agrīnajos laikos, domājams, kad asteroīdi un komētas to izplatīja visā Saules sistēmā.
