2012. aastal avastasid teadlased rõõmuga, et Merkuuri polaaralade piirkonnas avastati tohutul hulgal vesijäät. Kui vesijää olemasoluga selles püsivalt varjutatud piirkonnas oli spekuleeritud umbes 20 aastat, kinnitati selle kinnitust alles pärast seda, kui kosmoseaparaat Merkuuri pind, kosmosekeskkond, geokeemia ja Ranging (MESSENGER) uuris polaarpiirkonda. .
MESSENGERi andmete põhjal hinnati, et Merkuuril võib mõlemal poolusel olla 100 miljardit kuni 1 triljonit tonni vesijäät ja jää võib kohati olla kuni 20 meetrit (65,5 jalga). Browni ülikooli teadlaste meeskonna tehtud uus uuring osutab aga, et põhjapooluse polaarpiirkonnas võiks olla veel kolm suurt kraatrit ja veel palju väiksemaid kraatreid, mis sisaldavad ka jääd.
Uuring pealkirjaga „Uued tõendid pinnavee jää kohta väikeste mõõtmetega külmalõksudes ja kolmes suures kraatris elavhõbeda põhjapooluse piirkonnas elavhõbeda laser-kõrgusemõõturist” avaldati hiljuti Geofüüsikaliste uuringute kirjad. NASA ASTARi kaastöötaja ja Browni ülikooli doktorandi Ariel Deutschi juhitud meeskond arvas, kuidas väikesemahulised maardlad võivad märkimisväärselt suurendada elavhõbeda jää üldist kogust.
Vaatamata sellele, et Merkuur on Päikesele kõige lähedasem planeet ja kui päikese käes on kõrvetavaid pinnatemperatuure, tähendab Merkuuri madal telgkaldus, et selle polaarpiirkonnad on püsivalt varjutatud ja keskmised temperatuurid on umbes 200 K (-73 ° C; -100 °). F). Idee, et nendes piirkondades võiks eksisteerida jää, sai alguse 1990ndatest, kui maapinnal asuvad radarite teleskoobid tuvastasid polaarkraatrites väga peegeldavaid kohti.
Seda kinnitati siis, kui kosmoselaev MESSENGER tuvastas planeedi põhjapoolusest neutronisignaalid, mis olid kooskõlas vesijääga. Sellest ajast alates on olnud üldine üksmeel, et Merkuuri pinnajää piirdus seitsme suure kraatriga. Kuid nagu Ariel Deutsch Browni ülikooli pressiteates selgitas, püüdis ta koos meeskonnaga vaadata neist kaugemale:
“Eeldati, et pinnajää on Merkuuril olemas peamiselt suurtes kraatrites, kuid me näitame tõendeid ka nende väiksemamahuliste maardlate kohta. Nende väikesemahuliste maardlate lisamine kraatrite suurtele maardlatele suurendab märkimisväärselt elavhõbeda pinnajääkide varusid. ”
Selle uue uuringu huvides liitusid Deutschiga NASA Goddardi kosmoselennukeskuse teadlane Gregory A. Neumann ja James W. Head. Lisaks Browni maa-, keskkonna- ja planeediteaduste osakonna professoriks olemisele oli juht ka MESSENGERi ja Lunar Reconnaissance Orbiteri missioonide kaasuurija.
Koos uurisid nad MESSENGERi instrumendi Mercury Laser Altimeter (MLA) andmeid. MESSENGER kasutas seda instrumenti kosmoseaparaadi ja Merkuuri vahelise kauguse mõõtmiseks, saadud andmeid kasutati seejärel planeedi pinna üksikasjalike topograafiliste kaartide loomiseks. Kuid sel juhul kasutati pinna peegelduse mõõtmiseks MLA-d, mis näitas jää olemasolu.
MESSENGER missiooniga instrumendispetsialistina vastutas Neumann kõrgusemõõturi peegeldussignaali kalibreerimise eest. Need signaalid võivad varieeruda sõltuvalt sellest, kas mõõtmisi tehakse ülaosast või nurga alt (viimast peetakse "madalaimaks" näitudeks). Tänu Neumanni kohandustele suutsid teadlased tuvastada suure peegeldusvõimega hoiuseid veel kolmes suures kraatris, mis olid kooskõlas vesijääga.
Nende hinnangul võisid need kolm kraatrit sisaldada jäälehti, mille suurus on umbes 3400 ruutkilomeetrit (1313 mi²). Lisaks vaatas meeskond ka neid kolme suurt kraatrit ümbritsevat maastikku. Kuigi need alad ei olnud nii peegeldavad kui kraatrites olevad jäälehed, olid nad heledamad kui Merkuuri keskmine pinnapeegeldus.
Lisaks vaatasid nad ka kõrgusemõõtjate andmeid, et otsida tõendeid väiksema ulatusega maardlate kohta. Nad leidsid neli väiksemat kraatrit, igaüks läbimõõduga alla 5 km (3 miili), mis samuti olid pinnapeegeldusega. Sellest järeldasid nad, et ei olnud ainult suuremaid varem avastamata jäämaardlaid, vaid tõenäoliselt ka palju väiksemaid „külmalõksusid”, kus ka jää võiks esineda.
Nende kolme äsja avastatud suure maardla ja mis võiks olla sadade väiksemate maardlate vahel, võib Merkuuri jää jää koguarv olla märkimisväärselt suurem, kui me varem arvasime. Nagu ütles Deutsch:
„Me soovitame, et seda täiustatud peegeldusvõime allkirja ajendavad kogu sellel maastikul levinud väikesemahulised jäälaigud. Enamik neist plaastritest on liiga väikesed, et neid kõrgusmõõturi abil eraldi lahendada, kuid ühiselt aitavad need kaasa üldise parema peegelduvuse saavutamisele ... Need neli olid just need, mille me MESSENGERi instrumentidega lahendada saime. Arvame, et neid on ilmselt palju, palju rohkem, suurustes kilomeetrist kuni mõne sentimeetrini. ”
Varem kinnitasid Kuu pinna uuringud ka vesijää olemasolu kraatrites asuvates polaaralades. Edasised uuringud näitasid, et väljaspool suuremaid kraatreid võivad väikesed “külmlõksud” sisaldada ka jääd. Mõne mudeli kohaselt võib nende väiksemate maardlate arvestamine Kuu jää üldkoguseid tegelikult kahekordistada. Täpselt sama võib öelda ka Merkuuri kohta.
Kuid nagu Jim Head (kes oli selle uuringu ajal ka Deutsch PhD doktorinõunik) näitas, lisab see töö uue sammu ka kriitilisele küsimusele, kust tuli päikesesüsteemi vesi. "Üks peamisi asju, mida me tahame mõista, on vee ja muude lenduvate ainete jaotumine sisemise Päikesesüsteemi kaudu - sealhulgas Maa, Kuu ja meie planeedi naabrid," ütles ta. "See uuring avab meie silmad uutele kohtadele veetõendite otsimiseks ja soovitab, et elavhõbeda kohta on seda palju rohkem, kui me arvasime."
Lisaks sellele, et Päikesesüsteem võib osutuda vesisemaks, kui seni arvati, on Merkuuri ja Kuu rikkaliku jää olemasolu tugevdanud ettepanekuid nendele kehadele eelpostide rajamiseks. Need ääremaad võiksid muuta kohalikud maardlad vesijäätmeteks hüdrasiinkütuseks, mis vähendaks järsult kogu Päikesesüsteemi pikamaaülesannete korraldamise kulusid.
Asjade vähem spekulatiivsest küljest pakub see uuring ka uusi teadmisi Päikesesüsteemi kujunemise ja arengu kohta. Kui vett on tänapäeval palju küllaga, kui me teadsime, siis see osutab, et seda leidus rohkem planeetide tekkimise varajastel ajastutel, arvatavasti siis, kui asteroidid ja komeedid seda kogu Päikesesüsteemis jagasid.
