Хоча палюча планета Меркурій може бути не першим місцем, де ви б хотіли шукати лід, в 2012 році місія MESSENGER підтвердила, що найближча до Сонця планета дійсно утримує водний лід у постійно затінених кратерах навколо своїх полюсів. Але тепер нове дослідження, що стосується льоду Меркурія, дає ще більше контр-інтуїтивної інформації про те, як формується цей лід. Вчені кажуть, що швидше за все тепло допомагає створити частину льоду.
Брант Джонс, дослідник хімії та біохімії в школі Georgia Tech і перший автор дослідження, сказав, що це не якась дивна, шалена ідея. Хоча це трохи складно, це здебільшого лише основна хімія.
Екстремальна денна спека в поєднанні з надхолодною (мінус 200 градусів Цельсія) температурами в постійно затінених кратерах може діяти як "лабораторія хімії для виготовлення льоду".
"На Меркурії є дивовижна кількість льоду і набагато більше, ніж на Місяці", - сказав Брант для Space Magazine.
Процес створення льоду на Меркурії аналогічний тому, що відбувається на Місяці. Ще в 2009 році вчені визначили, що електрично заряджені частинки від сонячного вітру Сонця взаємоділи з киснем, який присутній у деяких пилових зернах на місячній поверхні, щоб отримати гідроксил. Гідроксил (ОН) - це лише один атом водню з атомом кисню, а не два атоми водню, що знаходяться у воді.
Бран працював з іншими вченими, в тому числі колегою Томасом Орландо, також з Georgia Tech, щоб уточнити розуміння цього процесу. У 2018 році вони опублікували документ, який показав, що хоча цей процес на Місяці виробляв значну кількість гідроксилів, він виробляє дуже мало молекулярної води.
"Хоча сонячний вітер був запропонований в якості потенційного джерела спостережень за водою на Місяці 2009 року", - сказав Орландо електронною поштою, - тематичні механізми ніколи не були ідентифіковані. Ми моделювали це на Місяці, але їх значення не було настільки значним для Місяця через загальні значно нижчі температури. "
Але вони знали, що цей процес може відбуватися і на астероїдах, Меркурії або будь-якій іншій поверхні, яку обстрілює сонячний вітер.
"Щоб створити молекулярну воду, вам потрібен один інгредієнт, і це тепло", - сказав Брант.
Денна температура на Меркурії може досягати 400 градусів Цельсія, або 750 градусів за Фаренгейтом.
Мінерали в поверхневому ґрунті Меркурія містять гідроксильні групи. Екстремальна спека від Сонця допомагає звільнити ці гідроксильні групи, а потім підсилює їх, щоб вони потрапляють одна в одну, утворюючи молекули води та водню, які відходять від поверхні та пливуть навколо планети.
Деякі молекули води розщеплюються сонячним світлом і розсіюються. Але інші молекули приземляються біля полюсів Меркурія в глибоких темних кратерах, захищених від Сонця. Молекули там потрапляють у пастку і стають частиною зростаючого постійного льодовикового льоду, розміщеного в тіні.
"Це трохи нагадує пісню Hotel California. Молекули води можуть зайти в тіні, але вони ніколи не можуть покинути », - сказав Орландо у прес-релізі.
"Загальна кількість, яку ми постулюємо, що стала бицею, становить 1013 кілограмів (10 000 000 000 000 кг, або 11,023,110 000 тонн) за період приблизно 3 мільйони років", - сказав Джонс. "Цей процес міг би становити до 10 відсотків всього льоду Меркурія".
Дані, які використовуються для їх дослідження, походять з космічного корабля MESSENGER, який здійснював обхід Меркурія між 2011 та 2015 роками, вивчаючи хімічний склад, геологію та магнітне поле планети. Висновки MESSENGER щодо полярного льоду підтверджували попередні підписи для льоду, зібрані роками раніше земляними радарами.
