Že leta 2012 so znanstveniki z veseljem odkrili, da so v polarnih regijah živega srebra zaznali ogromne količine vodnega ledu. Medtem ko je bil obstoj vodnega ledu na tem trajno zasenčenem območju predmet špekuliranja približno 20 let, je šele po tem, ko je vesoljsko plovilo Mercury Surface, Space, Geochemistry in Ranging (MESSENGER) proučevalo polarno regijo, to potrdilo .
Na podlagi podatkov MESSENGER je bilo ocenjeno, da bi lahko imel Merkur na obeh polih od 100 milijard do 1 trilijona ton vodnega ledu in da bi bil led ponekod globok tudi do 20 metrov. Vendar nova raziskava skupine raziskovalcev z univerze Brown kaže, da bi lahko obstajali trije večji kraterji in še veliko manjših v severnem polarnem območju, ki vsebujejo tudi led.
Študija z naslovom "Novi dokazi za led na površinskih vodah v majhnih lestvicah hladnega pasu in v treh velikih kraterjih v severnem polarnem območju živega srebra z laserskega višinomerja živega srebra" je bila nedavno objavljena v Pisma o geofizičnih raziskavah. Ekipa pod vodstvom Ariel Deutsch, znanstvenega sodelavca iz Nase ASTAR in doktorskega kandidata na univerzi Brown, je razmišljala, kako lahko majhna nahajališča drastično povečajo skupno količino ledu na Merkurju.
Kljub temu, da je Soncu najbližji planet in ima na svoji sončni strani gorljive temperature na površini, pa je Merkurjev nizki aksialni nagib pomeni, da so njegova polarna območja trajno zasenčena in imajo povprečne temperature okoli 200 K (-73 ° C; -100 ° F). Ideja, da bi v teh regijah lahko obstajal led, sega v devetdeseta leta prejšnjega stoletja, ko so zemeljski radarski teleskopi v polarnih kraterjih zaznali zelo odsevne lise.
To je bilo potrjeno, ko je vesoljsko plovilo MESSENGER odkrilo nevtronske signale s severnega pola planeta, ki so bili skladni z vodnim ledom. Od takrat je bilo splošno soglasje, da je površinski led Merkurja omejen na sedem velikih kraterjev. Toda kot je Ariel Deutsch pojasnil v izjavi za tisk z univerze Brown, sta si ona in njena ekipa prizadevali pogledati preko njih:
„Ob predpostavki je, da površinski led na Merkuru obstaja pretežno v velikih kraterjih, vendar za te nahajališča manjšega obsega prikazujemo tudi dokaze. Če te majhne nahajališča dodate velikim nahajališčem v kraterjih, bistveno dodate popisu površinskega ledu na Merkuru. "
Zaradi nove študije sta se Deutschu pridružila Gregory A. Neumann, znanstvenik iz Nasinega centra za vesoljske polete Goddard, in James W. Head. Poleg tega, da je bil profesor na Oddelku za zemeljske, okoljske in planetarne vede v Brownu, je bil Head tudi soiziskovalec misij MESSENGER in Lunar Reconnaissance Orbiter.
Skupaj so preučili podatke MESSENGER-jevega merilnega merilnika višine živega srebra (MLA). Ta instrument je MESSENGER uporabil za merjenje razdalje med vesoljskim plovilom in Merkurjem, dobljeni podatki pa so bili nato uporabljeni za izdelavo podrobnih topografskih zemljevidov površine planeta. Toda v tem primeru je bila MLA uporabljena za merjenje površinske odbojnosti, kar je kazalo na prisotnost ledu.
Kot specialist za instrumente z misijo MESSENGER je bil Neumann odgovoren za umerjanje signala odbojnosti višinomera. Ti signali se lahko razlikujejo glede na to, ali se meritve izvajajo od zgoraj ali pod kotom (pri čemer se slednji šteje za „odčitavanje“). Zahvaljujoč prilagoditvam Neumanna so raziskovalci uspeli odkriti usedline z visoko odbojnostjo v treh večjih kraterjih, ki so bili skladni z vodnim ledom.
Po njihovih ocenah bi lahko ti trije kraterji vsebovali ledene plošče, ki merijo približno 3.400 kvadratnih kilometrov (1313 mi²). Poleg tega si je ekipa ogledala tudi teren, ki obdaja te tri velike kraterje. Medtem ko ta območja niso bila tako odsevna kot ledene plošče znotraj kraterjev, so bila svetlejša od povprečne odbojnosti površine živega srebra.
Poleg tega so si ogledali tudi podatke višinomerov, da bi poiskali dokaze o manjših nanosih. Odkrili so štiri manjše kraterje, vsakega s premerom manj kot 5 km, ki so bili tudi bolj odsevni od površine. Iz tega so sklepali, da ni bilo le več velikih nahajališč ledu, ki so jih prej odkrili, ampak verjetno veliko manjših "hladnih pasti", kjer bi lahko obstajal tudi led.
Med temi tremi novo odkritimi velikimi nahajališči in tisto, kar bi lahko bilo na stotine manjših nahajališč, bi bil lahko skupni volumen ledu na Merkurju precej večji, kot smo prej mislili. Kot je dejal Deutsch:
"Predlagamo, da ta izboljšani odboj odseva poganjajo majhni zaplati ledu, ki se širijo po tem terenu. Večina teh popravkov je premajhna, da bi jih ločeno rešili z instrumentom višinomera, vendar skupaj prispevajo k splošni večji odbojnosti… Ti štirje so bili samo tisti, ki smo jih lahko rešili z instrumenti MESSENGER. Mislimo, da jih je verjetno veliko, veliko več, od velikosti od kilometra do nekaj centimetrov. "
V preteklosti so študije lunine površine tudi potrdile prisotnost vodnega ledu v njegovih pokrajenih polarnih predelih. Nadaljnje raziskave so pokazale, da lahko zunaj večjih kraterjev majhne "hladne pasti" vsebujejo tudi led. Po nekaterih modelih bi lahko obračunavanje teh manjših nahajališč podvojilo ocene skupnih količin ledu na Luni. Približno enako bi lahko bilo tudi za Merkur.
Toda kot je navedel Jim Head (ki je bil tudi Deutsch doktonski svetovalec za to študijo), to delo dodaja tudi novo kritično vprašanje, od kod prihaja voda v Osončju. "Ena glavnih stvari, ki jo želimo razumeti, je, kako se voda in druge hlapne snovi razporejajo po notranjem Osončju - vključno z Zemljo, Luno in našimi planetarnimi sosedi," je dejal. "Ta študija nam odpira oči na nova mesta, kjer iščemo dokaze o vodi, in nakazuje, da jih je na Merkuru veliko več, kot smo mislili."
Poleg tega, da je Osončje morda bolj vodno, kot je prej sumljivo, je prisotnost obilnega ledu na Merkuru in Luni okrepila predloge za gradnjo obstojev na teh telesih. Ti obhodi bi lahko pretvorili lokalne depozite vodni led v hidrazinsko gorivo, kar bi drastično zmanjšalo stroške namestitve dolgovitih misij v celotnem Osončju.
Z manj špekulativnega vidika pa ta študija ponuja tudi nov vpogled v to, kako se je Sončev sistem oblikoval in razvijal. Če je voda danes veliko bolj obilna, kot smo vedeli, bi to pomenilo, da je bilo več prisotnih v zgodnjih epohah planetarne tvorbe, predvidoma, ko so jo asteroidi in kometi distribuirali po celotnem Osončju.
