Radarový obraz severnej polárnej oblasti Merkúra je zobrazený na mozaike MESSENGERových obrazov tej istej oblasti. Kredit: NASA / Laboratórium aplikovanej fyziky NASA / Johns Hopkins University / Carnegieho inštitúcia vo Washingtone / národné astronomické a ionosférické centrum, observatórium Arecibo
Pred viac ako 20 rokmi boli v oblasti severnej polárnej oblasti na Merkúri viditeľné radarovo žiarivé materiály a od tej doby vedci predpokladajú, že sa v trvalo tienených oblastiach môže skrývať vodný ľad. Najnovšie údaje z kozmickej lode MESSENGER - ktorá obieha planétu najbližšie k Slnku - potvrdzujú, že ortuť skutočne drží na svojom severnom póle vodnú zmrzlinu a organický materiál v trvalo zatienených kráteroch. Vedci dnes uviedli, že ortuť dokáže na oboch póloch zadržať 100 až 1 bilión ton vodného ľadu a ľad môže byť miestami hlboký až 20 metrov. Okrem toho, zaujímavý tmavý materiál, ktorý pokrýva ľad, mohol zadržiavať ďalšie prchavé látky, ako sú organické látky.
Tím MESSENGER tento týždeň uverejnil tri časopisy v časopise Science, ktoré predstavujú tri nové línie dôkazov o tom, že vo vnútri kráterov na severnom póle Merkúra dominujú vodné ľady.
"Vodný ľad prešiel tromi náročnými testami a nevieme o žiadnej inej zlúčenine, ktorá by zodpovedala charakteristikám, ktoré sme namerali s kozmickou loďou MESSENGER," uviedol dnes na brífingu briefingový komisár MESSENGER Sean Solomon. "Tieto zistenia odhaľujú veľmi dôležitú kapitolu príbehu o tom, ako sa v priebehu času privádzal vodný ľad do vnútorných planét pomocou komét a asteroidov bohatých na vodu."
MESSENGER prišiel na ortuť minulý rok a údaje z neutrónového spektrometra a laserového výškomeru kozmickej lode sa použili na pozorovanie severného pólu planéty.
Vrstva vodného ľadu, ktorá je niekoľko metrov hrubá, je znázornená bielou farbou. Bohaté atómy vodíka v ľade bránia neutrónom v úniku do vesmíru. Znak zvýšených koncentrácií vodíka (a teda vodného ľadu) je znížením rýchlosti detekcie neutrónov z planéty MESSENGEROM. Kredit: NASA / Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory / Carnegie Institution of Washington
Neutrónová spektroskopia meria priemerné koncentrácie vodíka v ortuťových radarovo jasných oblastiach a vedci dokázali odvodiť koncentrácie ľadu z meraní vodíka.
„Údaje o neutrónoch naznačujú, že ortuťovo žiarivé polárne ložiská obsahujú v priemere vrstvu bohatú na vodík viac ako desiatky centimetrov hrubú pod povrchovou vrstvou s hrúbkou 10 až 20 centimetrov, ktorá je menej bohatá na vodík,“ uviedol David Lawrence, MESSENGER Zúčastňujúci sa vedec so sídlom v Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory a hlavný autor jedného z článkov. „Pochovaná vrstva má obsah vodíka zodpovedajúci takmer čistému ľadu.“
Tento obrázok ukazuje slnečné svetlo, ktoré dosahuje k kráteru a okraju kráteru Prokofiev. Časti ráfika a interiéru smerujúce na sever zostávajú v neustálom tieni, rovnako ako časti mnohých kráterov. Kliknite na obrázok a sledujte film, ktorý simuluje približne polovicu slnečného dňa ortuti (176 Zeme) a používa digitálny model terénu odvodený z meraní MLA. Kredit: NASA Goddard Space Flight Center / Massachusetts Institute of Technology / Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory / Carnegie Institution of Washington.
Údaje z ortuťového laserového výškomeru MESSENGER (MLA) - ktorý vypálil viac ako 10 miliónov laserových impulzov na ortuť na vytvorenie podrobných máp topografie planéty - potvrdzujú radarové výsledky a merania neutrónového spektrometra polárnej oblasti ortuti. Gregory Neumann z Goddard Flight Center NASA, hlavný autor druhého článku, uviedol, že tím použil topografické údaje na vývoj modelov osvetlenia pre ortuťové severné polárne krátery, ktoré odhaľujú nepravidelné tmavé a svetlé usadeniny na blízkej infračervenej vlnovej dĺžke blízko severného pólu Merkuru.
„Skutočným prekvapením je, že okolo jasných oblastí boli tmavšie oblasti, ktoré boli všadeprítomnejšie ako radarové jasné oblasti,“ uviedol Neumann na štvrtkovom briefingu. "Sú to prikrývky, ktoré chránia svetlé prchavé látky, ktoré ležia pod nimi."
Neumann uviedol, že dopady komét alebo asteroidov bohatých na prchavé látky by mohli poskytnúť tmavé aj svetlé usadeniny, čo potvrdil aj tretí príspevok vedený Davidom Paige z Kalifornskej univerzity v Los Angeles.
Paige a jeho kolegovia poskytli prvé podrobné modely povrchových a povrchových teplôt severných polárnych oblastí Merkúra, ktoré využívajú skutočnú topografiu povrchu Merkura meranú pomocou MLA. Merania „ukazujú, že priestorové rozloženie regiónov s vysokým radarovým spätným rozptylom je dobre zladené s predpokladaným rozložením tepelne stabilného vodného ľadu,“ uviedol.
Mapa „permafrostu“ na ortuti, ktorá ukazuje vypočítané hĺbky pod povrchom, pri ktorom sa predpokladá, že vodný ľad je tepelne stabilný. Šedé oblasti sú oblasti, ktoré sú príliš teplé vo všetkých hĺbkach na stabilný vodný ľad. Farebné oblasti sú dostatočne chladné, aby bol povrchový ľad stabilný, a biele oblasti sú dostatočne chladné, aby bol povrchový ľad stabilný. Výsledky tepelného modelu predpovedajú prítomnosť ľadu z povrchovej a podpovrchovej vody na rovnakých miestach, kde sú pozorované pozorovaním pomocou radaru a MLA na Zemi. Kredit: NASA / UCLA / Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory / Carnegie Institution of Washington
Podľa Paige je tmavý materiál pravdepodobne zmesou komplexných organických zlúčenín dodávaných na ortuť vplyvom komét a asteroidov bohatých na prchavé látky, rovnakých predmetov, ktoré pravdepodobne dodávajú vodu do najvnútornejšej planéty. Organický materiál mohol byť ďalej stmavený vystavením tvrdému žiareniu na povrchu ortuti, dokonca aj v trvalo zatienených oblastiach.
Tento tmavý izolačný materiál je nový a zaujímavý kúsok príbehu Merkúra, ktorý sa MESSENGER snaží rozmotať, uviedol Šalamún, a vyvoláva otázky o tom, aké druhy organických látok sa tam dajú nájsť. Šalamún dodal, že ortuť sa teraz môže stať predmetom záujmu pre astrobiológiu, ale nie je pochýb o tom, že ani jeden z vedcov si nemyslí, že život na ortuti je. To by však mohlo poskytnúť informácie o vzostupe organických látok na Zemi.
Vedec ďalej uviedol, že na ortuť je nulová pravdepodobnosť vzniku tekutej vody, aj keď teploty v niektorých oblastiach by mohli viesť k tekutej vode. Ale bez prítomnosti atmosféry na ortuti by sa voda dlho nevydržala. "Bolo by to veľmi rýchlo ľad alebo paru," povedala Paige.
Táto schéma obežnej dráhy MESSENGER ilustruje niektoré z výziev pri získavaní pozorovaní severnej polárnej oblasti Merkúra. Kredit: NASA / Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory / Carnegie Institution of Washington
Šalamún povedal, že získanie týchto meraní nebolo ľahké a rýchle. "Aj v najvyšších zemepisných šírkach, ktoré MESSENGER dosiahol, sa musí kozmická loď pozerať v šikmom uhle, aby sa pozrela na severné polárne oblasti," uviedol.
Počas svojej primárnej orbitálnej misie bol MESSENGER na 12-hodinovej obežnej dráhe a bol v nadmorskej výške medzi 244 a 640 km v najsevernejšom bode svojej trajektórie. Od apríla 2012 je MESSENGER na 8-hodinovej obežnej dráhe uvedenej vyššie a je v nadmorskej výške medzi 311 a 442 km v najsevernejšom bode svojej trajektórie. Aj z týchto výhod s vysokou zemepisnou šírkou polárne ložiská Merkúra vyplňujú len malú časť zorného poľa mnohých MESSENGERových nástrojov.
Ale napriek výzvam povedal Šalamún, že jeden a pol roka MESSENGER na obežnej dráhe teraz priniesol jasné výsledky.
Zdroje: MESSENGER, NASA
