Prikazana je radarska slika severnega polarnega območja živega srebra, nameščena na mozaiku slik MESSENGERja istega območja. Kredit: NASA / Laboratorij uporabne fizike univerze Johns Hopkins / Institucija Carnegie v Washingtonu / Nacionalni center za astronomijo in ionosfero, Observatorij Arecibo
Pred več kot 20 leti so bili v severnem polarnem območju na Merkurju vidni radarski svetli materiali in od takrat so znanstveniki predpostavljali, da se lahko vodni led tam skriva v trajno zasenčenih regijah. Najnovejši podatki vesoljskega plovila MESSENGER - ki kroži okoli planeta, ki je najbližje Soncu - potrjujejo, da Merkur resnično zadržuje vodni led in organske materiale v trajno zasenčenih kraterjih na njegovem severnem polu. Znanstveniki so danes povedali, da bi lahko živec živega srebra na obeh polov nosil od 100 milijard do 1 trilijona ton vodnega ledu, led pa je ponekod lahko globok tudi do 20 metrov. Poleg tega bi lahko intriganten temen material, ki pokriva led, zadrževal tudi druge hlapne snovi, kot so organske snovi.
Ekipa MESSENGER je ta teden v reviji Science objavila tri prispevke, ki predstavljajo tri nove dokaze, da vodni led prevladuje nad sestavnimi deli v kraterjih na severnem polu Merkura.
"Vodni led je opravil tri zahtevne teste in ne poznamo nobene druge spojine, ki bi ustrezala značilnostim, ki smo jih izmerili z vesoljskim plovilom MESSENGER," je na današnji sestanki povedal glavni preiskovalec MESSENGER Sean Solomon. "Te ugotovitve razkrivajo zelo pomembno poglavje zgodbe o tem, kako so kometi in asteroidi, bogati z vodo, sčasoma na notranje planete dovajali vodni led."
MESSENGER je prišel v Merkur lani in za opazovanja na severnem polu planeta so bili uporabljeni podatki z nevtronskega spektrometra in laserskega višinomerja vesoljskega plovila.
Plast vodnega ledu debeline nekaj metrov je prikazana v beli barvi. Številni vodikovi atomi v ledu ustavijo, da nevtroni pobegnejo v vesolje. Podpis povečane koncentracije vodika (in po sklepu vodni led) je zmanjšanje hitrosti MESSENGER-ovega odkrivanja nevtronov iz planeta. Zasluga: NASA / University of Johns Hopkins Laboratorij za uporabno fiziko / Carnegie Institution of Washington
Nevtronska spektroskopija meri povprečne koncentracije vodika v radar-svetlih regijah Merkurja, znanstveniki pa so lahko izmerili koncentracije vodnega ledu iz meritev vodika.
"Podatki o nevtronih kažejo, da Merkurjeva radarska svetla polarna nahajališča vsebujejo v povprečju plast, bogata z vodikom, več kot deset centimetrov debeline pod površinsko plastjo debeline 10 do 20 centimetrov, ki je manj bogata z vodikom," je dejal David Lawrence, MESSENGER Sodelujoči znanstvenik s sedežem v laboratoriju uporabne fizike univerze Johns Hopkins in glavni avtor enega od prispevkov. "Pokopana plast ima vsebnost vodika v skladu s skoraj čistim vodnim ledom."
Na tej sliki je prikazana sončna svetloba, ki sega do dna in oboda Prokofjeva. Deli oboda in notranjost, obrnjeni proti severu, ostajajo v stalni senci, kot tudi številni drugi kraterji. Kliknite na sliko in si oglejte film, ki simulira približno polovico sončnega dne živega srebra (176 zemeljskih dni) in uporabi digitalni model terena, izpeljan iz meritev MLA. Zasluga: NASA Goddard Center za vesoljske polete / Massachusetts Institute of Technology / University of Johns Hopkins Laboratorij za uporabno fiziko / Carnegie Institute of Washington.
Podatki iz MESSENGER-ovega merilnega merilnika živega srebra (MLA) - ki je v Merkurju izstrelil več kot 10 milijonov laserskih impulzov za izdelavo podrobnih zemljevidov topografije planeta - potrjujejo radarske rezultate in meritve nevtronskega spektrometra v polarni regiji Merkurja. Gregory Neumann iz NASA Goddard Flight Centre, vodilni avtor drugega prispevka, je dejal, da je skupina uporabila topografske podatke za razvoj osvetlitvenih modelov za severne polarne kraterje Merkurja, ki odkrivajo nepravilne temne in svetle naslage na skoraj infrardeči valovni dolžini blizu severnega pola Merkurja.
"Pravo presenečenje je, da so bila okoli temnih območij temna območja, ki so bila bolj prodorna kot radarska svetla območja," je dejal Neumann na četrtkovem brifingu. "So odeja, ki ščiti svetle hlapne snovi, ki ležijo pod njimi."
Neumann je dejal, da bi lahko vplivi kometov ali z hlapnimi bogati asteroidi zagotovili tako temne kot svetle naslage, kar je bilo ugotovljeno v tretjem prispevku, ki ga je vodil David Paige z kalifornijske univerze v Los Angelesu.
Paige in njegovi sodelavci so predstavili prve podrobne modele temperatur na površini in površini v severnih polarnih regijah Merkurja, ki uporabljajo dejansko topografijo površine Merkurja, izmerjeno z MLA. Meritve "kažejo, da se prostorska porazdelitev regij z visoko radarsko zadnjo ločitvijo dobro ujema z napovedano porazdelitvijo toplotno stabilnega vodnega ledu," je dejal.
Zemljevid "večne zmrzali" na Merkuru, ki prikazuje izračunane globine pod površino, na kateri se predvideva, da je vodni led toplotno stabilen. Siva območja so območja, ki so na vseh globinah preveč topla za stabilen vodni led. Barvna območja so dovolj hladna, da je podzemni led stabilen, bela območja pa so dovolj hladno izpostavljena površinski led, da so stabilna. Rezultati toplotnega modela napovedujejo prisotnost površinskega in podzemnega vodnega ledu na istih lokacijah, kjer jih opazujejo zemeljski radarji in opazovanja MLA. Kredit: NASA / UCLA / Univerza uporabne fizike univerze Johns Hopkins / Carnegie Institute of Washington
Po Paigejevih besedah je temni material verjetno mešanica zapletenih organskih spojin, ki jih Mercury dostavi zaradi udarcev kometov in z hlapnimi bogati asteroidi, istih predmetov, ki so verjetno dostavili vodo v najbolj notranji planet. Organski material je morda še bolj zatemnjen zaradi izpostavljenosti močnemu sevanju na površini živega srebra, tudi na območjih s trajnimi sencami.
Ta temni izolacijski material je nov in intriganten del zgodbe o Merkurju, ki si ga MESSENGER prizadeva razvozlati, je dejal Solomon in postavlja vprašanja o tem, katere vrste organske bi lahko tam našli. Solomon je dodal, da bi lahko Merkur zdaj postal zanimiv za astrobiologijo, vendar je brez dvoma dejal, da nihče od znanstvenikov ne misli, da na Merkurju živi življenje. To pa bi lahko zagotovilo informacije o porastu organske snovi na Zemlji.
Poleg tega je znanstvenik dejal, da na Merkuru ni tekoče vode, čeprav so temperature v nekaterih regijah ugodne za tekočo vodo. Ampak brez ozračja na Merkuru, voda ne bi ostala dolgo. "Led ali para bi bil zelo hiter," je dejal Paige.
Ta shema MESSENGER-ove orbite prikazuje nekatere izzive pri pridobivanju opazovanj severnega polarnega območja Merkurja. Zasluga: NASA / University of Johns Hopkins Laboratorij za uporabno fiziko / Carnegie Institution of Washington
Solomon je dejal, da pridobitev teh meritev ni bila enostavna in ni bila hitra. "Tudi na najvišjih zemljepisnih širinah, ki jih dosega MESSENGER, mora vesoljsko plovilo gledati pod poševnim kotom, da gleda na severno polarna območja," je dejal.
Med svojo primarno orbitalno misijo je bil MESSENGER v 12-urni orbiti in je bil na nadmorski višini med 244 in 640 km na najsevernejši točki svoje poti. MESSENGER je od aprila 2012 v 8-urni orbiti, prikazani zgoraj, in je bil na nadmorski višini med 311 in 442 km na najsevernejši točki svoje poti. Tudi po teh visokih širinah polarni nanosi Merkurja zapolnjujejo le majhen del vidnega polja mnogih MESSENGER-ovih instrumentov.
Toda kljub izzivom, je dejal Solomon, je eno leto in pol MESSENGER v orbiti prineslo jasne rezultate.
Viri: MESSENGER, NASA
