Prikazana je radarska slika sjevernog polarnog područja Merkura nanesena na mozaik MESSENGER-ovih slika istog područja. Zasluga: Laboratorija za primijenjenu fiziku Sveučilišta NASA / Johns Hopkins / Institucija Carnegie u Washingtonu / Nacionalni centar za astronomiju i jonosferu, Opservatorij Arecibo
Prije više od 20 godina materijali koji su svijetli od radara viđeni su u sjevernom polarnom području na Merkuru, i od tada su znanstvenici postulirali da se vodeni led tamo mogao sakriti u trajno zasjenjenim regijama. Najnoviji podaci svemirske letjelice MESSENGER - koja sada kruži oko planete najbliže Suncu - potvrđuju da Merkur doista drži vodeni led kao i organski materijal unutar trajno zasjenjenih kratera na njegovom sjevernom polu. Znanstvenici su danas rekli da bi Merkur mogao držati između 100 milijardi do milijardu tona vodenog leda na oba pola, a led bi mogao biti mjestima dubok i do 20 metara. Uz to, intrigantni tamni materijal koji prekriva led mogao bi zadržati i druge isparljive sastojke, poput organskih.
Tim MESSENGER objavio je ovaj tjedan tri rada u časopisu Science, koji predstavljaju tri nova dokaza o tome da vodeni led dominira nad komponentama unutar kratera na sjevernom polu Merkura.
"Vodeni led prošao je tri zahtjevna ispitivanja i ne znamo nijedan drugi spoj koji bi odgovarao karakteristikama koje smo izmjerili sa svemirskim brodom MESSENGER", rekao je na brifingu danas glavni istražitelj MESSENGER-a Sean Solomon. "Ovi nalazi otkrivaju vrlo važno poglavlje priče o tome kako su kometi i asteroidi bogati vodom s vremenom donijeli unutarnji planet planetama."
MESSENGER je stigao u Merkur prošle godine, a podaci s neutronskog spektrometra i laserskog visinom svemirske letjelice korišteni su za promatranje na sjevernom polu planete.
Na bijeloj je površini prikazan sloj vodenog leda debljine nekoliko metara. Obilni atomi vodika unutar leda zaustavljaju neutrone da pobjegnu u svemir. Poticaj povećanih koncentracija vodika (i, zaključujući, vodeni led) je smanjenje stope MESSENGER-ovog otkrivanja neutrona iz planeta. Zasluga: Laboratorija za primijenjenu fiziku NASA / Johns Hopkins sa sveučilišta / Carnegie Institucija u Washingtonu
Neutronska spektroskopija mjeri prosječne koncentracije vodika u radarki svijetlim područjima, a znanstvenici su uspjeli utvrditi koncentracije vodenog leda iz mjerenja vodika.
"Podaci o neutronima pokazuju da Merkur radar-sjajne polarne naslage sadrže u prosjeku sloj bogat vodikom debljine više desetina centimetara ispod površinskog sloja debljine 10 do 20 centimetara koji je manje bogat vodikom", rekao je David Lawrence, MESSENGER Suradnik sa sjedištem iz Laboratorija za primijenjenu fiziku Sveučilišta Johns Hopkins i glavni autor jednog od radova. "Ukopani sloj ima udio vodika u skladu s gotovo čistim vodenim ledom."
Ova slika prikazuje sunčevu svjetlost koja dopire do poda i oboda Prokofjeva. Dijelovi oboda i unutrašnjosti okrenuti prema sjeveru ostaju u stalnoj sjeni, kao i brojni drugi krateri. Kliknite na sliku kako biste pogledali film koji simulira otprilike polovinu sunčevog dana Merkura (176 zemaljskih dana) i koristi digitalni model terena koji je izveden iz MLA mjerenja. Zasluga: NASA Goddard Centar za svemirske letove / Massachusetts Institute of Technology / Laboratorij primijenjene fizike Sveučilišta Johns Hopkins / Carnegie Institucija u Washingtonu.
Podaci s MESSENGER-ovog laserskog visinomjera (MLA) - koji je ispalio više od 10 milijuna laserskih impulsa u Merkuru kako bi napravili detaljne mape topografije planeta - potvrđuju radarski rezultati i mjerenja neutralnog spektrometra u polarnoj regiji Merkura. Gregory Neumann iz NASA Goddard Flight Centra, vodeći autor drugog rada, rekao je da je tim koristio topografske podatke za izradu modela osvjetljenja za sjeverni polarni krater Merkura, otkrivajući nepravilne tamne i svijetle naslage na gotovo infracrvenoj valnoj duljini u blizini sjevernog pola Merkura.
"Pravo iznenađenje je da su postojala mračna područja koja su okruživala svijetla područja koja su bila prodornija od svijetlih područja radara", rekao je Neumann na brifingu u četvrtak. "Oni su pokrivač koji štiti svijetle isparljive sastojke koji se nalaze ispod."
Neumann je rekao da bi utjecaj kometa ili hlapljivih asteroida mogao pružiti i tamne i svijetle naslage, otkriće potkrepljeno u trećem radu koji je vodio David Paige sa Kalifornijskog sveučilišta u Los Angelesu.
Paige i njegovi kolege pružili su prve detaljne modele površinskih i blizu površinskih temperatura Merkurovih sjevernih polarnih područja koji koriste stvarnu topografiju Merkurove površine izmjerene MLA-om. Mjerenja "pokazuju da se prostorna raspodjela područja visoko radarskog povratnog zračenja dobro podudara s predviđenom raspodjelom termički stabilnog vodenog leda", rekao je.
Karta "permafrosta" na Merkuru koja prikazuje izračunate dubine ispod površine na kojoj se predviđa da je vodeni led termički stabilan. Siva područja su područja koja su pregrijana na svim dubinama za stabilan vodeni led. Obojena područja su dovoljno hladna da podzemni led bude stabilan, a bijela područja dovoljno hladno izložena površinski led da bi bila stabilna. Rezultati termičkog modela predviđaju prisustvo površinskog i podzemnog vodenog leda na istim mjestima na kojima ih promatraju radari i MLA opažanja zasnovana na Zemlji. Zasluga: Laboratorija za primijenjenu fiziku NASA / UCLA / Sveučilište Johns Hopkins / Carnegie Institucija u Washingtonu
Prema Paigeu, tamni materijal vjerovatno je mješavina složenih organskih spojeva dopremljenih u Merkur utjecajima kometa i asteroida bogatih hlapivim vlaknima, istih predmeta koji su vjerojatno dostavljali vodu u najudaljeniji planet. Organski materijal mogao je biti dodatno potamnjen izlaganjem jakom zračenju na površini Merkura, čak i u područjima s trajno zasjenjenim očima.
Ovaj tamni izolacijski materijal novi je i intrigantan dio priče o Merkuru koju MESSENGER želi razotkriti, rekao je Solomon, i postavlja pitanja o tome koje vrste organskih vrsta se tamo mogu naći. Solomon je dodao da bi Merkur sada mogao postati predmet interesa za astrobiologiju, ali je rekao neizvjesno da nitko od znanstvenika ne misli da na Merkuru postoji život. To bi, međutim, moglo pružiti podatke o porastu organskih pojava na Zemlji.
Uz to, znanstvenik je rekao da na Merkuru nije moguće šanse za stvaranje tekuće vode, iako bi temperature u nekim regijama pogodovale tekućoj vodi. Ali bez atmosfere na Merkuru, voda se ne bi zadržala dugo. "Bilo bi jako brzo led ili para", rekla je Paige.
Ova shema MESSENGER-ove orbite ilustrira neke od izazova pri stjecanju opažanja Mercury-ove sjeverne polarne regije. Zasluga: Laboratorija za primijenjenu fiziku NASA / Johns Hopkins sa sveučilišta / Carnegie Institucija u Washingtonu
Solomon je rekao da dobivanje tih mjerenja nije bilo lako i nije bilo brzo. "Čak i na najvišim širinama koje je postigao MESSENGER, svemirski brod mora gledati pod kosim kutom da bi gledao sjeverne polarne regije", rekao je.
Tijekom svoje primarne orbitalne misije MESSENGER je bio u 12-satnoj orbiti i bio je na nadmorskoj visini između 244 i 640 km, na najsjevernijoj točki putanje. MESSENGER je od travnja 2012. bio u 8-satnoj orbiti, prikazanoj gore, a nalazio se na nadmorskoj visini između 311 i 442 km na najsjevernijoj točki putanje. Čak i iz tih velikih geografskih širina, polarni talozi Merkura ispunjavaju samo mali dio vidnog polja mnogih MESSENGER-ovih instrumenata.
No unatoč izazovima, rekao je Solomon, godina i pol MESSENGER-a u orbiti donijeli su jasne rezultate.
Izvori: MESSENGER, NASA
