Меркурий, первая от Солнца планета Солнечной системы. Из-за такой близости части поверхности Меркурия нагреваются до температуры около 427° С. Поэтому долгое время мало кто считал возможным наличие на планете воды или льда.
Хотя Меркурий является одним из ближайших планетарных соседей Земли, мы знаем о нем меньше, чем о более далеких планетах. В 1974 и 1975 годах автоматическая межпланетная станция Маринер-10 (Mariner 10) совершила три пролета над Меркурием, отправив на Землю фотографии 45% поверхности планеты. Однако остальная часть Меркурия оставалась малоизученной.
Как был обнаружен водяной лед на Меркурии?
В 1991 году радиотелескоп Аресибо в Пуэрто-Рико передал циркулярно поляризованную кодированную радиоволну в сторону Меркурия. Волна отразилась от его поверхности и вернулась на Землю, где Аресибо получил ее изображения. Ученые обнаружили, что, хотя силикатный компонент Меркурия уже обладает высокой отражающей способностью, рядом с полюсами были также круглые области с еще более высокой отражательной способностью. В то время предполагалось, что эти участки представляют собой водяной лед, но других данных для исследования не было.
Сомнения были почти полностью развеяны с данными, полученными в результате недавно завершенной миссии автоматической межпланетной станции Мессенджер (MESSENGER). Космический аппарат вышел на орбиту Меркурия в 2011 году и отправлял самые полные данные за все время исследования планеты, пока не закончилось топливо и не произошло столкновение с поверхностью Меркурия в 2015 году. Новые данные почти не оставляли сомнений в том, есть ли на Меркурии водяной лед.
Мессенджер использовал лазерные импульсы, выпущенные на поверхность планеты, для создания очень подробных карт. Как и раньше, отражающие аномалии на полюсах предполагают наличие воды, но на этот раз они были сопоставлены с современными моделями температуры, которые подтвердили, что отражающие области являются замерзшей водой. По словам главного исследователя Колумбийского университета Шона Соломона: «Более двадцати лет велась дискуссия, есть ли на ближайшей к Солнцу планете водяной лед в затененных полярных регионах. Мессенджер вынес единогласный положительный вердикт».
Как в таком месте возможен водяной лед?
Из-за небольшого наклона оси планеты, медленного вращения и отсутствия улавливающей тепло атмосферы на поверхности Меркурия могут находиться карманы с замороженной водой. Фактически, на Меркурии самые широкие колебания температуры среди всех планет Солнечной системы. Полюса планеты постоянно затенены, как и некоторые ее кратеры. В отличие от залитой солнцем поверхности, температура в темных областях часто опускаются до -179° C, что более чем достаточно, чтобы вода всегда оставалась замерзшей. Современные интерпретации нетронутых древних кратеров Меркурия указывают на то, что на планете в течение очень долгого времени не было никакой геологической или вулканической активности. Без атмосферы, способной улавливать и рассеивать тепло, а также геотермального тепла из центра Меркурия, кратеры находятся в вечной мерзлоте.
Происхождение водяного льда на Меркурии
Откуда вообще взялась вода? Воды на самом деле довольно много в галактике. Водород встречается повсюду как химическая основа большинства неорганических веществ. Кислород вырабатывается как побочный продукт звездной активности. Когда они встречаются при более низких температурах, в результате образуется Н2О или вода.
Вопрос в том, как вода была доставлена на Меркурий. Самая популярная теория гласит, что содержащие лед кометы и астероиды обрушились на Меркурий и остальную часть Солнечной системы в начале ее истории, высвобождая бесчисленные тонны воды на каждую из планет. Большой интерес сосредоточен вокруг класса метеоритов, известных как углеродистые хондриты, которые содержат значительное количество льда в дополнение к удивительной смеси органических веществ, таких как аминокислоты и полиароматические углеводороды.
