Descoperire: apă îngheţată pe Mercur!

Mercur, planeta cea mai mică şi cea mai apropiată de Soare, are o perioadă de revoluţie de doar 88 de zile, efectuând o orbită strânsă, ceea ce menţine planeta incredibil de fierbinte. Cu toate acestea, dovezi recente arată că acolo există gheaţă.

Temperaturile extrem de ridicate de pe suprafaţa lui Mercur pot atinge 800 de grade Fahrenheit – suficient pentru a lichefia plumbul. Recent, cercetătorii de la NASA, de la Institutul de Tehnologie din Massachussets (MIT), de la  Universitatea  Los Angeles, California şi din alte părţi au descoperit dovezi că torida planetă poate adăposti ”buzunare” de apă îngheţată, împreună cu materie organică, în mai multe cratere permanent umbrite, din apropierea Polului Nord al lui Mercur.


Gheaţa şi materia organică ar fi putut fi aduse pe planetă de cometele care au trecut prin apropierea planetei Mercur

Descoperirea surprinzătoare sugerează că atât gheaţa, cât şi elementele chimice ale unor substanţe organice precum carbonul, ar fi putut fi depozitate pe suprafaţa lui Mercur prin impacturi cu comete sau asteroizi. Este posibil ca, în timp, acest material volatil să fi migrat către polii planetei.

”Am crezut iniţial că cea mai interesantă constatare era despre faptul că, într-adevăr, pe Mercur există apă îngheţată”, a spus Maria Zuber, membră a echipei de cercetare şi profesoară de geofizică în cadrul Departamentului de Ştiinţele Pământului, Atmosferice şi planetare de la Institutul de Tehnologie din Massachussets. ”Numai că identificarea unui material izolant întunecat, care poate indica prezenţa unor substanţe organice complexe, face ca povestea acestei descoperiri să devină şi mai palpitantă”.

Zuber şi colegii săi au publicat rezultatele cercetării lor la sfârşitul lunii noiembrie, în revista ”Science”.

Acumularea de dovezi privind existenţa gheţii

Posibilitatea existenţei apei îngheţate pe Mercur nu este o idee nouă. În 1990, observaţiile radar au detectat regiuni luminoase în apropierea polilor lui Mercur, pe care savanţii le-au interpretat drept semne ale existenţei apei îngheţate sau a unei suprafeţe planetare rugoase. Cu toate acestea, dovezile nu au fost concludente pentru niciuna dintre ipoteze.

Pentru a obţine o imagine mai clară a regiunilor polare ale lui Mercur, Zuber şi colegii săi au analizat observaţiile obţinute de către misiunea MESSENGER NASA (MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry and Ranging – suprafaţa mercuriană, spaţiul cosmic, geochimia şi variaţiunile câmpurilor) – o sondă care orbitează planeta Mercur şi cartografiază topografia acesteia din aprilie 2011.

Vedere în perspectivă a planetei Mercur regiunea polară de nord, cu zonele luminate de radar prezentate în galben.
Credit imagine: NASA / Laboratorul de fizică aplicată de la Universitatea Johns Hopkins / Carnegie, Washington

Cartografierea suprafeţei planetei este o sarcină dificilă, pentru că sonda trebuie să reziste radiaţiilor solare intense care pot interfera cu componentele  electronice ”cauzând adevărate ravagii”, a spus Zuber. Mai mult decât atât, sonda se mută de la un pol la altul pe o orbită eliptică, ceea ce face misiunea de cartografiere extrem de dificilă atât din punct de vedere dinamic, cât şi termic. În pofida acestor provocări, altimetrul cu laser de la bordul lui MESSENGER a acumulat mai mult de 10 milioane de pulsuri laser, care au fost folosite pentru a cartografia topografia şi a măsura reflexia suprafeţei apropiată de infraroşu.

Anul trecut, cercetătorii au analizat observaţiile topografice ale sondei şi au creat o hartă de înaltă rezoluţie a lui Mercur, pe care au suprapus apoi observaţii anterioare obţinute cu radarul. Au descoperit că regiunile luminoase detectate prin intermediul radarului se aliniau cu craterele aflate permanent în umbră de la polul nord al planetei -  regiuni care nu văd niciodată soarele şi care sunt locuri ideale pentru o posibilă supravieţuire a gheţii. Această constatare a adăugat o dovadă în plus, la multitudinea celor anterioare, în sprijinul teoriei că pe Mercur ar putea exista apă îngheţată.

Umbre revelatoare

În această ultimă analiză a observaţiilor lui MESSENGER, oamenii de ştiinţă cred că au descoperit dovezi concludente pentru existenţa apei îngheţate pe Mercur, deşi datele au fost la început destul de enigmatice.

Echipa a constatat că măsurătorile sondei de reflexie luate prin altimetria cu laser se potrivesc bine cu regiunile luminoase trasate anterior prin intermediul radarului, la latitudinile nordice superioare ale lui Mercur. Două cratere au fost în special luminoase atât în lungimi de undă radar, cât şi cu laser şi acestea indică posibila prezenţă a gheţii reflectorizante.

Cu toate acestea, la sud de aceste cratere, altele au apărut întunecate cu altimetria laser, dar luminoase în radar.

Aceste observaţii “ne-au trimis pe o pistă greşită pentru mult timp”, a spus Zuber, până când un alt membru al echipei David Paige de la UCLA a elaborat un model termic al planetei. Folosind observaţiile topografiei lui Mercur efectuate de MESSENGER, caracteristicile de reflexie şi de rotaţie, modelul a simulat iluminarea planetei de către soare, permiţând determinarea precisă a temperaturii suprafeţei lui Mercur, dar şi a temperaturii de sub suprafaţa planetei.

Rezultatele obţinute au indicat că depozitele neobişnuit de strălucitoare corespundeau regiunilor unde apa îngheţată era solidă la suprafaţă; în regiunile întunecate, gheaţa era fermă la mai puţin de un metru de la suprafaţă. Materialul izolant întunecos corespunde unor substanţe organice complexe care sunt şi aşa închise la culoare, dar se poate să fi fost întunecate şi mai mult de radiaţia intensă de la suprafaţa lui Mercur.

Spectrometrul cu neutroni de pe MESSENGER a detectat hidrogen în vecinătatea polului nord al lui Mercur. Combinaţia observaţiilor compoziţionale, spectrale şi geometrice cu modelele termice au furnizat o explicaţie solidă pentru neobişnuitele observaţii  de retrodifuzie radar.

Paul Lucey, profesor de geofizică şi planetologie la Universitatea din Hawai, a subliniat că MESSENGER a dezvăluit o serie de regiuni ale căror suprafeţe erau mult mai întunecate decât în măsurătorile radar precedente. Lucey interpretează aceste rezultate drept posibile dovezi ale retragerii gheţii de pe suprafaţa lui Mercur.

“Aceasta sugerează că gheaţa a fost mult mai extinsă pe Mercur  în trecut şi că s-a retras prin topire până a ajuns în stadiul actual”, a spus Lucey, care nu a participat în mod direct la cercetare.“Până şi Mercur a trecut prin încălzirea globală.”

MESSENGER va continua să orbiteze Mercur, iar Zuber a declarat că viitoarele date obţinute ar putea dezvălui informaţii cu privire la ce se află şi dincolo de suprafaţa planetei,”Mai sunt încă multe întrebări  cu privire la interiorul planetei, care trebuie lămurite”, a mai spus Zuber. “Vă garantez că aventura cunoaşterii nu s-a încheiat.”