Kuigi kõrvetav planeet Merkuur ei pruugi olla esimene koht, kuhu arvasite jääd otsida, kinnitas MESSENGERi missioon 2012. aastal, et Päikesele kõige lähemal asuv planeet hoiab tõepoolest vesijäät püsivalt varjutatud kraatrites oma pooluste ümber. Kuid nüüd pakub uus uuring Merkuuri jää kohta veel rohkem intuitiivseid üksikasju selle jää moodustumise kohta. Teadlaste sõnul aitab kuumus tõenäoliselt osa jääst tekitada.
Brant Jones, Georgia Tehnika keemia- ja biokeemiakooli teadur ja uuringu esimene autor, ütles, et see pole mingi kummaline, hull idee. Kuigi see on natuke keeruline, on see enamasti lihtsalt põhikeemia.
Planeedi ekstreemne päevane kuumus koos ülikergete temperatuuridega (miinus 200 kraadi Celsiuse järgi) püsivalt varjutatud kraatrites võib toimida nagu “jää valmistamise keemialabor”.
"Merkuuril on üllatavalt palju jääd ja märkimisväärselt rohkem kui Kuul," rääkis Brant Space Magazine'ile.
Merkuuril jää tekitamise protsess sarnaneb Kuul toimuvaga. Veel 2009. aastal tegid teadlased kindlaks, et Päikese päikesetuulest pärinevad elektrilaenguga osakesed interakteerusid Kuu pinna mõnedes tolmuterades sisalduva hapnikuga hüdroksüüli saamiseks. Hüdroksüül (OH) on vees leiduva kahe vesinikuaatomi asemel vaid üks hapnikuaatomiga vesinikuaatom.
Brant tegi selle protsessi mõistmise täpsustamiseks koostööd teiste teadlastega, sealhulgas kolleegi Thomas Orlandoga, kes oli samuti pärit ettevõttest Georgia Tech. 2018. aastal avaldasid nad paberi, mis näitas, et kuigi see Kuu protsess tekitas märkimisväärses koguses hüdroksüüle, tootis see väga vähe molekulaarset vett.
"Ehkki Kuu vee 2009. aasta vaatlustes soovitati päikesetuule potentsiaalseks allikaks," ütles Orlando e-posti teel, "ei olnud teemamehanisme kunagi tegelikult tuvastatud. Me modelleerisime seda Kuu jaoks, kuid selle olulisus polnud Kuul üldiste palju madalate temperatuuride tõttu nii oluline. "
Kuid nad teadsid, et see protsess võib toimuda ka asteroididel, elavhõbedal või mõnel muul pinnal, mida päikesetuul pommitab.
"Molekulaarse vee loomiseks on vaja veel ühte ainesisaldust ja see on kuumus," ütles Brant.
Päevased temperatuurid võivad Merkuuril ulatuda 400 kraadini Celsiuse või 750 kraadi Fahrenheiti järgi.
Elavhõbeda pinnase mineraalid sisaldavad nn hüdroksüülrühmi. Päikesest tulenev äärmuslik kuumus aitab neid hüdroksüülrühmi vabastada, andes seejärel energiat üksteisele puruks, et tekitada veemolekule ja vesinikku, mis tõusevad pinnalt ja triivivad ümber planeedi.
Mõned veemolekulid lagunevad päikesevalguse mõjul ja hajuvad. Kuid teised molekulid maanduvad elavhõbeda pooluste lähedal sügavates tumedates kraatrites, mis on päikese eest varjestatud. Molekulid jäävad sinna lõksu ja muutuvad osaks varjus paiknevast kasvavast püsivast jäämäest.
“See sarnaneb pisut lauluga Hotel California. Veemolekulid saavad küll varjudesse sisse logida, kuid nad ei saa kunagi lahkuda, ”ütles Orlando pressiteates.
"Koguseks, mille kohta me eeldame, et sellest saab 3 miljonit aastat, on 1013 kilogrammi (10 000 000 000 000 kg ehk 11 023 110 000 tonni)," ütles Jones. "Protsess moodustab kuni 10 protsenti Merkuuri kogujääst."
Nende uurimiseks kasutatud andmed pärinevad kosmoselaevadelt MESSENGER, mis tiirlesid Merkuuri vahel aastatel 2011–2015, uurides planeedi keemilist koostist, geoloogiat ja magnetvälja. MESSENGERi järeldused polaarjää kohta kinnitasid varasemaid allkirju jää kohta, mille maaradar rajas aastaid varem.
