Το 2012, οι επιστήμονες με χαρά ανακάλυψαν ότι στις πολικές περιοχές του Ερμή, εντοπίστηκαν τεράστιες ποσότητες πάγου νερού. Ενώ η ύπαρξη πάγου νερού σε αυτήν τη μόνιμα σκιασμένη περιοχή υπήρξε αντικείμενο κερδοσκοπίας για περίπου 20 χρόνια, ήταν μόνο αφού το διαστημικό σκάφος Mercury Surface, Space Environment, Geochemistry και Ranging (MESSENGER) μελέτησε την πολική περιοχή που επιβεβαιώθηκε. .
Με βάση τα δεδομένα MESSENGER, εκτιμήθηκε ότι ο υδράργυρος θα μπορούσε να έχει από 100 δισεκατομμύρια έως 1 τρισεκατομμύριο τόνους πάγου νερού και στους δύο πόλους και ότι ο πάγος θα μπορούσε να έχει βάθος έως και 20 μέτρα (65,5 πόδια). Ωστόσο, μια νέα μελέτη από μια ομάδα ερευνητών από το Πανεπιστήμιο Brown δείχνει ότι θα μπορούσαν να υπάρχουν τρεις επιπλέον μεγάλοι κρατήρες και πολλοί ακόμη μικρότεροι στη βόρεια πολική περιοχή που περιέχουν επίσης πάγο.
Η μελέτη, με τίτλο «Νέα στοιχεία για πάγο επιφανειακών υδάτων σε ψυχρές παγίδες μικρής κλίμακας και σε τρεις μεγάλους κρατήρες στην περιοχή του βορρά πολικού υδραργύρου από το υψόμετρο λέιζερ υδραργύρου», δημοσιεύθηκε πρόσφατα στο Γεωφυσικές Ερευνητικές Επιστολές. Με επικεφαλής τον Ariel Deutsch, συνεργάτη της NASA ASTAR και υποψήφιο διδακτορικό στο Πανεπιστήμιο Brown, η ομάδα εξέτασε πώς οι καταθέσεις μικρής κλίμακας θα μπορούσαν να αυξήσουν δραματικά τη συνολική ποσότητα πάγου στον Ερμή.
Παρά το γεγονός ότι είναι ο πλησιέστερος πλανήτης στον Ήλιο, και αντιμετωπίζει καυτές επιφανειακές θερμοκρασίες στην πλευρά του που βλέπει στον Ήλιο, η χαμηλή αξονική κλίση του Ερμή σημαίνει ότι οι πολικές περιοχές του είναι μόνιμα σκιασμένες και έχουν μέσες θερμοκρασίες περίπου 200 Κ (-73 ° C; -100 ° ΦΑ). Η ιδέα ότι ο πάγος μπορεί να υπάρχει σε αυτές τις περιοχές χρονολογείται από τη δεκαετία του 1990, όταν τα τηλεσκόπια ραντάρ με βάση τη Γη ανίχνευσαν πολύ ανακλαστικά σημεία εντός των πολικών κρατήρων.
Αυτό επιβεβαιώθηκε όταν το διαστημικό σκάφος MESSENGER εντόπισε σήματα νετρονίων από τον βόρειο πόλο του πλανήτη που ήταν συνεπή με τον πάγο του νερού. Από τότε, υπήρξε η γενική συναίνεση ότι ο επιφανειακός πάγος του Ερμή περιοριζόταν σε επτά μεγάλους κρατήρες. Αλλά όπως εξήγησε η Ariel Deutsch σε μια δήλωση τύπου του Πανεπιστημίου Brown, αυτή και η ομάδα της προσπάθησαν να κοιτάξουν πέρα από αυτά:
«Η υπόθεση ήταν ότι ο επιφανειακός πάγος στον υδράργυρο υπάρχει κυρίως σε μεγάλους κρατήρες, αλλά δείχνουμε στοιχεία και για αυτές τις καταθέσεις μικρότερης κλίμακας. Η προσθήκη αυτών των καταθέσεων μικρής κλίμακας στις μεγάλες αποθέσεις εντός των κρατήρων προσθέτει σημαντικά το απόθεμα επιφανειακών πάγων στον Ερμή. "
Για χάρη αυτής της νέας μελέτης, ο Deutsch συμμετείχε από τον Gregory A. Neumann, έναν ερευνητή από το Goddard Space Flight Center της NASA και τον James W. Head. Εκτός από τον καθηγητή του Τμήματος Γης, Περιβαλλοντικών και Πλανητικών Επιστημών στο Brown, ο Head ήταν επίσης συν-ερευνητής για τις αποστολές MESSENGER και Lunar Reconnaissance Orbiter.
Μαζί, εξέτασαν δεδομένα από το όργανο Mercury Laser Altimeter (MLA) του MESSENGER. Αυτό το όργανο χρησιμοποιήθηκε από τον MESSENGER για τη μέτρηση της απόστασης μεταξύ του διαστημικού σκάφους και του Ερμή, ενώ τα προκύπτοντα δεδομένα χρησιμοποιήθηκαν στη συνέχεια για τη δημιουργία λεπτομερών τοπογραφικών χαρτών της επιφάνειας του πλανήτη. Αλλά σε αυτήν την περίπτωση, το MLA χρησιμοποιήθηκε για τη μέτρηση της επιφανειακής ανάκλασης, η οποία έδειχνε την παρουσία πάγου.
Ως ειδικός οργάνων στην αποστολή MESSENGER, ο Neumann ήταν υπεύθυνος για τη βαθμονόμηση του σήματος ανάκλασης του υψομέτρου. Αυτά τα σήματα μπορούν να ποικίλλουν ανάλογα με το αν οι μετρήσεις λαμβάνονται από τα γενικά ή υπό γωνία (η τελευταία εκ των οποίων αναφέρεται ως αναγνώσεις «εκτός-ναδίρ»). Χάρη στις προσαρμογές του Neumann, οι ερευνητές μπόρεσαν να εντοπίσουν καταθέσεις υψηλής ανακλαστικότητας σε τρεις ακόμη μεγάλους κρατήρες που ήταν συνεπείς με τον πάγο του νερού.
Σύμφωνα με τις εκτιμήσεις τους, αυτοί οι τρεις κρατήρες θα μπορούσαν να περιέχουν φύλλα πάγου που έχουν μέγεθος 3.400 τετραγωνικά χιλιόμετρα (1313 mi²). Επιπλέον, η ομάδα εξέτασε επίσης το έδαφος που περιβάλλει αυτούς τους τρεις μεγάλους κρατήρες. Ενώ αυτές οι περιοχές δεν ήταν τόσο αντανακλαστικές όσο τα φύλλα πάγου μέσα στους κρατήρες, ήταν φωτεινότερα από τη μέση επιφανειακή ανάκλαση του Ερμή.
Πέρα από αυτό, εξέτασαν επίσης τα δεδομένα υψομέτρου για να αναζητήσουν στοιχεία για καταθέσεις μικρότερης κλίμακας. Αυτό που βρήκαν ήταν τέσσερις μικρότεροι κρατήρες, ο καθένας με διάμετρο μικρότερη από 5 km (3 mi), τα οποία ήταν επίσης πιο ανακλαστικά από την επιφάνεια. Από αυτό, κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι δεν υπήρχαν μόνο περισσότερες μεγάλες αποθέσεις πάγου που προηγουμένως δεν είχαν ανακαλυφθεί, αλλά πιθανότατα πολλές μικρότερες «ψυχρές παγίδες» όπου θα μπορούσε να υπάρχει και πάγος.
Μεταξύ αυτών των τριών μεγάλων αποθέσεων που ανακαλύφθηκαν πρόσφατα και των εκατοντάδων μικρότερων καταθέσεων, ο συνολικός όγκος πάγου στον Ερμή θα μπορούσε να είναι πολύ μεγαλύτερος από ό, τι πιστεύαμε προηγουμένως. Όπως είπε ο Deutsch:
«Προτείνουμε ότι αυτή η ενισχυμένη υπογραφή ανάκλασης καθοδηγείται από μικρές κλίμακες πάγου που απλώνονται σε αυτό το έδαφος. Τα περισσότερα από αυτά τα μπαλώματα είναι πολύ μικρά για να επιλυθούν ξεχωριστά με το όργανο υψομέτρου, αλλά συλλογικά συμβάλλουν στη συνολική βελτιωμένη ανάκλαση… Αυτά τα τέσσερα ήταν ακριβώς αυτά που θα μπορούσαμε να επιλύσουμε με τα όργανα MESSENGER. Πιστεύουμε ότι υπάρχουν πιθανώς πολλά, πολύ περισσότερα από αυτά, που κυμαίνονται σε μεγέθη από ένα χιλιόμετρο έως μερικά εκατοστά. "
Στο παρελθόν, μελέτες της σεληνιακής επιφάνειας επιβεβαίωσαν επίσης την παρουσία υδάτινου πάγου στις πολικές περιοχές του. Περαιτέρω έρευνα έδειξε ότι εκτός των μεγαλύτερων κρατήρων, μικρές «ψυχρές παγίδες» θα μπορούσαν επίσης να περιέχουν πάγο. Σύμφωνα με ορισμένα μοντέλα, ο υπολογισμός αυτών των μικρότερων καταθέσεων θα μπορούσε να διπλασιάσει αποτελεσματικά τις συνολικές ποσότητες πάγου στη Σελήνη. Το ίδιο ισχύει και για τον Ερμή.
Ωστόσο, όπως έδειξε ο Jim Head (ο οποίος επίσης υπηρέτησε ως σύμβουλος διδακτορικού διπλώματος της Deutsch), αυτή η εργασία προσθέτει επίσης μια νέα ιδέα στο κρίσιμο ερώτημα από πού προέρχεται το νερό στο ηλιακό σύστημα. «Ένα από τα σημαντικότερα πράγματα που θέλουμε να καταλάβουμε είναι πώς διανέμονται νερό και άλλα πτητικά μέσω του εσωτερικού ηλιακού συστήματος - συμπεριλαμβανομένης της Γης, της Σελήνης και των πλανητών γειτόνων μας», είπε. "Αυτή η μελέτη ανοίγει τα μάτια μας σε νέα μέρη για να αναζητήσουμε στοιχεία για νερό και υποδηλώνει ότι υπάρχουν πολύ περισσότερα στον Ερμή από ό, τι νομίζαμε."
Εκτός από την ένδειξη ότι το Ηλιακό Σύστημα μπορεί να είναι πιο υδαρές από ό, τι υποπτευόταν προηγουμένως, η παρουσία άφθονου πάγου στον Ερμή και τη Σελήνη έχει ενισχύσει προτάσεις για την οικοδόμηση φυλάκων σε αυτά τα σώματα. Αυτά τα φυλάκια θα μπορούσαν να μετατρέψουν τους τοπικούς αποθέματα νερού σε καύσιμο υδραζίνης, κάτι που θα μείωνε δραστικά το κόστος της αποστολής μεγάλων αποστάσεων σε όλο το Ηλιακό Σύστημα.
Από τη λιγότερο κερδοσκοπική πλευρά των πραγμάτων, αυτή η μελέτη προσφέρει επίσης νέες πληροφορίες για το πώς σχηματίστηκε και εξελίχθηκε το Ηλιακό Σύστημα. Αν το νερό είναι πολύ πιο άφθονο σήμερα από ό, τι γνωρίζαμε, θα έδειχνε ότι υπήρχαν περισσότερα κατά τις πρώτες εποχές του πλανητικού σχηματισμού, πιθανώς όταν διανεμήθηκε σε όλο το Ηλιακό Σύστημα από αστεροειδείς και κομήτες.
