Жара на Меркурии создает водяной лед

Трудно поверить, что на Меркурии есть лед, где дневная температура достигает 400 градусов по Цельсию. В новом исследовании говорится, что вулканическая жара на планете, вероятно, помогает создавать лед.

Наука уже в курсе, что, как и в случае с Землей, астероиды доставляли большую часть воды на Меркурий. Но экстремальная дневная жара может сочетаться с минусом 200 градусов по Цельсию в укромных уголках полярных кратеров, которые никогда не видят солнечного света. Там и находится "гигантская лаборатория" химического производства льда, говорят исследователи из Технологического института Джорджии.

Химия не слишком сложна. Но новое исследование моделирует его на сложные условия на Меркурии, включая солнечные ветры, которые наполняют планету заряженными частицами, многие из которых являются протонами, ключами к этой химии. Модель представляет собой реальный путь для возникновения и накопления воды, когда лед на планете изобилует всеми необходимыми компонентами.

"Это не странная идея. Основной химический механизм наблюдался десятки раз в исследованиях с конца 1960-х годов", - сказал Брант Джонс, исследователь из Школы химии и биохимии штата Джорджия и первый автор статьи. "Но это было на четко определенных поверхностях. Применение этой химии к сложным поверхностям, таким как на планете, является новаторским исследованием".

Минералы в поверхностной почве Меркурия содержат так называемые гидроксильные группы (ОН), которые генерируются в основном протонами. В этой модели экстремальное тепло помогает высвободить гидроксильные группы, а затем дает им энергию, чтобы врезаться друг в друга, образуя молекулы воды и водорода, которые отрываются от поверхности и перемещаются вокруг планеты.

Некоторые молекулы воды разрушаются солнечным светом или поднимаются далеко над поверхностью планеты, но другие молекулы приземляются возле полюсов Меркурия в постоянных тенях кратеров, которые защищают лед от солнца. У Меркурия нет атмосферы и, следовательно, нет воздуха, который бы проводил тепло, поэтому молекулы становятся частью постоянного льда, находящегося в тени.

"Общее количество, которое, как мы полагаем, превратится в лед, составляет 11 023 110 000 тонн за период около 3 миллионов лет", - сказал Джонс. "Процесс может легко составить до 10 процентов от общего количества льда Меркурия".

Исследователи опубликуют свои результаты в « Astrophysical Journal Letters» в понедельник, 16 марта 2020 года. Исследование финансировалось программой Виртуального института исследования солнечной системы (SSERVI) НАСА и программой Планетарной атмосферы НАСА.

Напомним, ранее сообщалось, что кора Меркурия оказалась тоньше, чем предполагалось.

Источник