Важко повірити, що на найближчій до Сонця планеті, де денна температура досягає 400 градусів за Цельсієм, може перебувати лід. Але ще важче повірити в те, що частина цього льоду утворюється завдяки вулканічній спеці.
Як і на Землі, воду на Меркурій доставляли комети. Але оскільки ця планета знаходиться ближче до Сонця, більша її частина просто випаровується. Але не все так просто. Меркурій є гравітаційно заблокованою планетою, тобто він завжди повернений до Сонця однією стороною. А це означає, що зворотна сторона планети ніколи не одержує сонячного світла і охолоджується до мінус 200 градусів за Цельсієм.
Згідно з новим дослідженням, на Меркурії водяний лід може також утворюватись завдяки більш складниим хімічним реакціям.
Гаряча хімія
Планета постійно піддається впливу сонячного вітру, який наповнюють планету зарядженими частинками, багато з яких є протонами. Тому в поверхневому шарі Меркурія містяться так звані гідроксильні групи (ОН), які генеруються в основному протонами. Екстремальне тепло на денній стороні допомагає вивільнити гідроксильні групи, а потім надає їм енергію, завдяки чому вони починають стикатися. Ці зіткнення в свою чергу призводять до утворення молекул води і водню, які відриваються від поверхні і переміщаються навколо планети.
Деякі молекули води руйнуються сонячним світлом або піднімаються далеко над поверхнею планети, але інші молекули приземляються біля полюсів Меркурія в постійній тіні кратерів, які захищають лід від сонця. У Меркурія немає атмосфери і, отже, немає повітря, які б проводили тепло, тому молекули стають частиною постійного льодовикового льоду, що перебуває в тіні.
За підрахунками вчених маса льоду, яка могла б бути згенерована подібним чином може становити близько 10 000 000 000 000 кг за 3 мільйони років.
Космічний апарат реєструє лід
У 2011 році космічний апарат MESSENGER підтвердив наявність льоду, розташованого в кратерах на полюсі планети. Лід був темним і переховувався в постійних тінях в полярних кратерах на Меркурії, який покритий шрамами від метеоритів і астероїдів і чимось нагадує наш Місяць.
Астрономи знайшли слабкі ознаки льоду на Місяці, але виявили достатню велику концентрацію льоду на Меркурії. Це викликало безліч питання: якщо Місяць і Меркурій піддавалися одним і тим же процесам в минулому, то чому така різниця?
Дослідники намагалися застосувати комп’ютерну модель утворення льоду хімічним шляхом на Меркурії до нашого супутника, проте швидко зрозуміли, що на Місяці просто недостатньо тепла.
«Великі магнітні торнадо»
Крім того, магнітне поле Землі просто не пропускає сонячний вітер до поверхні Сонця в тому ж обсязі, що і на Меркурії. Дослідники розповіли, що сонячний вітер на Меркурії дуже схожий на великі магнітні торнадо, які викликають протонів на більшій частині поверхні Меркурія.
Ці протони осідають в ґрунті по всій планеті глибиною близько 10 нанометрів, утворюючи в мінералах гідроксильні групи (ОН), які під впливом тепла і утворюють водяний лід.
Дослідники опублікували свої результати в «Astrophysical Journal Letters».
Натхнення: v-kosmose.com