Μια εικόνα ραντάρ της βόρειας πολικής περιοχής του Ερμή εμφανίζεται πάνω σε ένα μωσαϊκό με εικόνες MESSENGER της ίδιας περιοχής. Πίστωση: NASA / Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory / Carnegie Institution of Washington / National Astronomy and Ionosphere Center, Arecibo Observatory
Πάνω από 20 χρόνια πριν, υλικά με φωτεινά ραντάρ παρατηρήθηκαν στη βόρεια πολική περιοχή του υδραργύρου και από τότε οι επιστήμονες ισχυρίστηκαν ότι ο πάγος νερού θα μπορούσε να κρύβεται εκεί σε μόνιμα σκιασμένες περιοχές. Τα τελευταία δεδομένα από το διαστημικό σκάφος MESSENGER - τώρα σε τροχιά γύρω από τον πλανήτη που βρίσκεται πλησιέστερα στον Ήλιο - επιβεβαιώνουν ότι ο Ερμής όντως συγκρατεί νερό πάγου καθώς και οργανικό υλικό σε μόνιμα σκιασμένους κρατήρες στο βόρειο πόλο του. Οι επιστήμονες δήλωσαν σήμερα ότι ο υδράργυρος μπορεί να συγκρατήσει μεταξύ 100 και 1 τρισεκατομμυρίων τόνων πάγου νερού και στους δύο πόλους και ο πάγος θα μπορούσε να έχει βάθος έως και 20 μέτρα. Επιπλέον, το ενδιαφέρον σκοτεινό υλικό που καλύπτει τον πάγο θα μπορούσε να συγκρατήσει άλλα πτητικά όπως οργανικά.
Η ομάδα του MESSENGER δημοσίευσε τρία άρθρα αυτήν την εβδομάδα στο περιοδικό Science, το οποίο παρουσιάζει τρεις νέες ενδείξεις ότι ο πάγος νερού κυριαρχεί στα συστατικά μέσα στους κρατήρες του βόρειου πόλου του Ερμή.
«Ο πάγος νερού πέρασε τρεις δύσκολες δοκιμές και δεν γνωρίζουμε καμία άλλη ένωση που να ταιριάζει με τα χαρακτηριστικά που έχουμε μετρήσει με το διαστημικό σκάφος MESSENGER», δήλωσε ο κύριος ερευνητής του MESSENGER Sean Solomon σε ενημέρωση σήμερα. «Αυτά τα ευρήματα αποκαλύπτουν ένα πολύ σημαντικό κεφάλαιο της ιστορίας για το πώς ο πάγος νερού έχει παραδοθεί στους εσωτερικούς πλανήτες από κομήτες και πλούσιους σε νερό αστεροειδείς με την πάροδο του χρόνου».
Ο MESSENGER έφτασε στον Ερμή πέρυσι και δεδομένα από το φασματόμετρο νετρονίων του διαστημικού σκάφους και το υψόμετρο λέιζερ χρησιμοποιήθηκαν για να κάνουν τις παρατηρήσεις στο βόρειο πόλο του πλανήτη.
Ένα στρώμα πάγου νερού πάχους αρκετών μέτρων απεικονίζεται σε λευκό. Άφθονα άτομα υδρογόνου στον πάγο εμποδίζουν τα νετρόνια να διαφύγουν στο διάστημα. Μια υπογραφή αυξημένων συγκεντρώσεων υδρογόνου (και, κατ 'εξαίρεση, του πάγου νερού) είναι η μείωση του ρυθμού ανίχνευσης νετρονίων από τον πλανήτη του MESSENGER. Πίστωση: NASA / Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory / Carnegie Institution of Washington
Η φασματοσκοπία νετρονίων μετρά τις μέσες συγκεντρώσεις υδρογόνου στις περιοχές με φωτεινό ραντάρ του Mercury και οι επιστήμονες μπόρεσαν να αντλήσουν τις συγκεντρώσεις του πάγου νερού από τις μετρήσεις του υδρογόνου.
«Τα δεδομένα νετρονίων υποδεικνύουν ότι οι πολικές εναποθέσεις ραντάρ με υδράργυρο περιέχουν, κατά μέσο όρο, ένα στρώμα πλούσιο σε υδρογόνο πάχους άνω των δεκάδων εκατοστών κάτω από ένα επιφανειακό στρώμα πάχους 10 έως 20 εκατοστών που είναι λιγότερο πλούσιο σε υδρογόνο», δήλωσε ο David Lawrence, MESSENGER Συμμετέχων Επιστήμονας που εδρεύει στο Εργαστήριο Εφαρμοσμένης Φυσικής του Πανεπιστημίου Johns Hopkins και επικεφαλής συγγραφέας ενός από τα άρθρα. «Η θαμμένη στοιβάδα έχει περιεκτικότητα σε υδρογόνο σύμφωνα με σχεδόν καθαρό πάγο νερού.»
Αυτή η εικόνα δείχνει το φως του ήλιου που φτάνει στο πάτωμα και το χείλος του κρατήρα Prokofiev. Τα βόρεια τμήματα του χείλους και το εσωτερικό παραμένουν σε διαρκή σκιά, όπως και εκείνα πολλών άλλων κρατήρων. Κάντε κλικ στην εικόνα, παρακολουθήστε μια ταινία που προσομοιώνει περίπου το μισό της ηλιακής ημέρας του Ερμή (176 ημέρες της Γης) και χρησιμοποιεί το ψηφιακό μοντέλο εδάφους που προέρχεται από μετρήσεις MLA. Πίστωση: NASA Goddard Space Flight Center / Massachusetts Institute of Technology / Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory / Carnegie Institution of Washington.
Δεδομένα από το Altury Laser Altimeter (MLA) του MESSENGER - το οποίο έχει πυροδοτήσει περισσότερους από 10 εκατομμύρια παλμούς λέιζερ στο Mercury για τη δημιουργία λεπτομερών χαρτών της τοπογραφίας του πλανήτη - επιβεβαιώνουν τα αποτελέσματα του ραντάρ και τις μετρήσεις φασματομετρικών νετρονίων της πολικής περιοχής του Mercury. Ο Gregory Neumann του NASA Goddard Flight Center, επικεφαλής συγγραφέας της δεύτερης εφημερίδας δήλωσε ότι η ομάδα χρησιμοποίησε τοπογραφικά δεδομένα για την ανάπτυξη μοντέλων φωτισμού για τους κρατήρες βόρειου πολικού υδραργύρου, αποκαλύπτοντας ακανόνιστες σκοτεινές και φωτεινές εναποθέσεις στο μήκος κύματος κοντά στο υπέρυθρο υπέρυθρο κοντά στον βόρειο πόλο του Mercury.
«Η πραγματική έκπληξη είναι ότι υπήρχαν σκοτεινές περιοχές γύρω από φωτεινές περιοχές που ήταν πιο διαδεδομένες από τις φωτεινές περιοχές ραντάρ», δήλωσε ο Neumann στην ενημέρωση της Πέμπτης. «Είναι μια κουβέρτα που προστατεύει τα φωτεινά πτητικά που βρίσκονται κάτω από».
Ο Neumann είπε ότι οι επιπτώσεις των κομητών ή των αστεροειδών πλούσιων σε πτητικές ουσίες θα μπορούσαν να έχουν παράσχει τόσο τις σκοτεινές όσο και τις φωτεινές αποθέσεις, ένα εύρημα που επιβεβαιώθηκε σε μια τρίτη εφημερίδα με επικεφαλής τον David Paige του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια στο Λος Άντζελες.
Ο Paige και οι συνάδελφοί του παρείχαν τα πρώτα λεπτομερή μοντέλα της θερμοκρασίας επιφάνειας και εγγύς επιφάνειας των βόρειων πολικών περιοχών της Mercury που χρησιμοποιούν την πραγματική τοπογραφία της επιφάνειας του Mercury που μετράται από το MLA. Οι μετρήσεις «δείχνουν ότι η χωρική κατανομή των περιοχών υψηλής οπίσθιας ραντάρ ταιριάζει με την προβλεπόμενη κατανομή θερμικά σταθερού πάγου νερού», είπε.
Ένας χάρτης «permafrost» στον υδράργυρο που δείχνει τα υπολογιζόμενα βάθη κάτω από την επιφάνεια στην οποία ο πάγος νερού προβλέπεται να είναι θερμικά σταθερός. Οι γκρίζες περιοχές είναι περιοχές που είναι πολύ θερμές σε όλα τα βάθη για σταθερό πάγο νερού. Οι χρωματισμένες περιοχές είναι αρκετά κρύες για να είναι σταθερός ο πάγος κάτω από την επιφάνεια, και οι λευκές περιοχές είναι αρκετά εκτεθειμένοι σε κρύο επιφανειακός πάγος για να είναι σταθερές. Τα αποτελέσματα του θερμικού μοντέλου προβλέπουν την παρουσία επιφανειακού και υπόγειου πάγου νερού στις ίδιες τοποθεσίες όπου παρατηρούνται από παρατηρήσεις ραντάρ και MLA με βάση τη Γη. Πίστωση: NASA / UCLA / Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory / Carnegie Institution of Washington
Σύμφωνα με τον Paige, το σκοτεινό υλικό είναι πιθανώς ένα μείγμα πολύπλοκων οργανικών ενώσεων που παραδίδονται στον Ερμή από τις επιπτώσεις των κομητών και των πτητικών πλούσιων αστεροειδών, τα ίδια αντικείμενα που πιθανότατα έδωσαν νερό στον πιο εσωτερικό πλανήτη. Το οργανικό υλικό μπορεί να έχει σκουραίνει περισσότερο λόγω της έκθεσης στη σκληρή ακτινοβολία στην επιφάνεια του Ερμή, ακόμη και σε μόνιμα σκιασμένες περιοχές.
Αυτό το σκοτεινό μονωτικό υλικό είναι ένα νέο και ενδιαφέρον κομμάτι της ιστορίας του Ερμή που ο MESSENGER επιδιώκει να ξετυλίξει, είπε ο Σολομών, και εγείρει ερωτήματα σχετικά με τους τύπους οργανικών που θα μπορούσαν να βρεθούν εκεί. Ο Σόλομον πρόσθεσε ότι ο Ερμής μπορεί τώρα να γίνει αντικείμενο ενδιαφέροντος για την αστροβιολογία, αλλά είπε με αβέβαιους όρους ότι κανένας από τους επιστήμονες δεν πιστεύει ότι υπάρχει ζωή στον Ερμή. Αυτό θα μπορούσε, ωστόσο, να παρέχει πληροφορίες σχετικά με την άνοδο των οργανικών στη Γη.
Επιπλέον, ο επιστήμονας είπε ότι υπάρχει μηδενική πιθανότητα υγρού νερού στον υδράργυρο, παρόλο που οι θερμοκρασίες σε ορισμένες περιοχές θα ήταν ευνοϊκές για το υγρό νερό. Αλλά χωρίς ατμόσφαιρα στον Ερμή, το νερό δεν θα κολλούσε για πολύ. «Θα ήταν πάγος ή ατμός πολύ γρήγορα», είπε ο Paige.
Αυτό το σχήμα της τροχιάς του MESSENGER απεικονίζει μερικές από τις προκλήσεις για τη λήψη παρατηρήσεων για τη βόρεια πολική περιοχή του Ερμή. Πίστωση: NASA / Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory / Carnegie Institution of Washington
Ο Σολομών είπε ότι η λήψη αυτών των μετρήσεων δεν ήταν εύκολη και δεν ήταν γρήγορη. «Ακόμη και σε υψηλότερα γεωγραφικά πλάτη που φτάνει ο MESSENGER, το διαστημικό σκάφος πρέπει να κοιτάζει σε μια λοξή γωνία για να κοιτάξει τις βόρειες πολικές περιοχές», είπε.
Κατά τη διάρκεια της πρωτεύουσας τροχιακής αποστολής του, ο MESSENGER βρισκόταν σε τροχιά 12 ωρών και σε υψόμετρο μεταξύ 244 και 640 χλμ. Στο βορειότερο σημείο της τροχιάς του. Από τον Απρίλιο του 2012, το MESSENGER βρίσκεται σε τροχιά 8 ωρών, όπως φαίνεται παραπάνω και βρίσκεται σε υψόμετρο μεταξύ 311 και 442 χλμ. Στο βορειότερο σημείο της τροχιάς του. Ακόμα και από αυτά τα πλεονεκτήματα μεγάλου γεωγραφικού πλάτους, οι πολικές καταθέσεις του Ερμή γεμίζουν μόνο ένα μικρό μέρος του οπτικού πεδίου πολλών από τα όργανα του MESSENGER.
Ωστόσο, παρά τις προκλήσεις, είπε ο Σολομών, το ενάμισι έτος του MESSENGER σε τροχιά έχει πλέον αποφέρει σαφή αποτελέσματα.
Πηγές: MESSENGER, NASA
