Vaikka paahtava planeetta Mercury ei ehkä ole ensimmäinen paikka, josta luulit etsittävän jäätä, MESSENGER-operaatio vahvisti vuonna 2012, että aurinkoa lähinnä oleva planeetta pitää vesijäätä pysyvästi varjoitetuissa kraatereissa napojensa ympärillä. Mutta nyt uusi tutkimus Mercuryn jäästä tarjoaa entistä enemmän intuitiivisia yksityiskohtia tämän jään muodostumisesta. Tutkijoiden mukaan lämpö todennäköisesti auttaa luomaan osan jäästä.
Brant Jones, Georgia Techin kemian ja biokemian koulun tutkija ja tutkimuksen ensimmäinen kirjoittaja, sanoi, että tämä ei ole mikään outo, hullu idea. Vaikka se on vähän monimutkainen, se on enimmäkseen pelkkä kemia.
Maapallon äärimmäinen päivälämpö yhdistettynä erittäin kylmiin (miinus 200 astetta) lämpötiloihin pysyvästi varjoitetuissa kraatereissa saattaa toimia kuin "jäätä valmistava kemian laboratorio".
"Merkuriumissa on yllättävän paljon jäätä ja huomattavasti enemmän kuin Kuussa", Brant kertoi Space Magazine -lehtelle.
Prosessi jään luomiseksi elohopealle on samanlainen kuin mitä tapahtuu kuuhun. Vuonna 2009 tutkijat päättivät, että Auringon auringon tuulen sähköisesti varautuneet hiukkaset olivat vuorovaikutuksessa joidenkin kuun pinnan pölyjyvässä olevan hapen kanssa hydroksyylin tuottamiseksi. Hydroksyyli (OH) on vain yksi vetyatomi, jossa on happiatomi, kahden vedessä olevan vetyatomin sijaan.
Brant työskenteli yhdessä muiden tutkijoiden kanssa, mukaan lukien kollega Thomas Orlando, myös Georgia Techistä, parantaakseen prosessin ymmärrystä. Vuonna 2018 he julkaisivat paperin, joka osoitti, että vaikka tämä prosessi tuotti kuulla merkittäviä määriä hydroksyylejä, se tuotti hyvin vähän molekyylievettä.
"Vaikka aurinkotuulta ehdotettiin potentiaaliseksi lähteeksi Kuun vedenhavainnoissa vuonna 2009", Orlando sanoi sähköpostitse, "teemamekanismeja ei koskaan tunnistettu. Mallinnimme tämän kuulle, mutta merkitys ei ollut niin merkittävä Kuussa johtuen yleisesti ottaen paljon alhaisista lämpötiloista. "
Mutta he tiesivät, että tämä prosessi voi tapahtua myös asteroideilla, elohopealla tai millä tahansa muulla pinnalla, jota auringon tuuli pommittaa.
"Jotta voisit luoda molekyylin vettä, tarvitset yhden lisäaineen, ja se on lämpöä", Brant sanoi.
Päivälämpötilat elohopealla voivat nousta 400 asteeseen tai 750 asteeseen Fahrenheit.
Elohopean pintamaassa olevat mineraalit sisältävät ns. Hydroksyyliryhmiä. Auringon äärellinen lämpö auttaa vapauttamaan nämä hydroksyyliryhmät ja saa sitten energian murtautumaan toisiinsa tuottamaan vesimolekyylejä ja vetyä, jotka nousevat pinnalta ja ajautuvat ympäri planeettaa.
Jotkut vesimolekyylit hajoavat auringonvalon vaikutuksesta ja hajoavat. Mutta muut molekyylit laskeutuvat lähellä Mercuryn napoja syvissä, tummissa kraattereissa, jotka on suojattu auringolta. Molekyylit jäävät loukkuun sinne ja niistä tulee osa kasvavaa, pysyvää jääjäätä, joka sijaitsee varjoissa.
”Se on vähän kuin laulu Hotel California. Vesimolekyylit voivat tarkistaa varjoihin, mutta ne eivät voi koskaan poistua ”, Orlando sanoi lehdistötiedotteessa.
"Kokonaismäärä, jonka oletamme muuttuvan toimikaudeksi, on 1013 kiloa (10 000 000 000 000 kg tai 11 023 110 000 tonnia) noin 3 miljoonan vuoden ajanjaksolla", Jones sanoi. "Prosessin osuus on jopa 10 prosenttia Mercuryn kokonaisjäästä."
Heidän tutkimukseensa käytetty tieto on peräisin MESSENGER-avaruusaluksesta, joka kiertää Mercuria vuosina 2011 - 2015, tutkien planeetan kemiallista koostumusta, geologiaa ja magneettikenttää. MESSENGERin havainnot polaarijäästä vahvistivat aikaisempia allekirjoituksia jäästä, jonka maanpäällinen tutka on kerännyt vuosia aiemmin.
