Mens den brennende planeten Merkur kanskje ikke var det første stedet du skulle tenke deg å se etter is, bekreftet MESSENGER-oppdraget i 2012 at planeten nærmest Solen faktisk holder vannis i de permanent skyggelagte kratrene rundt polene. Men nå gir en ny studie angående Merkuris is enda mer motintuitive detaljer om hvordan denne isen dannes. Forskere sier at varme sannsynligvis er med på å skape noe av isen.
Brant Jones, forsker ved Georgia Techs School of Chemistry and Biochemistry og studiens første forfatter, sa at dette ikke er noen merkelig, sprø ide. Selv om det er litt komplisert, er det stort sett bare grunnleggende kjemi.
Planetens ekstreme varme på dagen, kombinert med de superkalte temperaturene (minus 200 grader Celsius) i de permanent skyggede kratrene, kan fungere som et "islagende kjemilaboratorium."
"Det er en overraskende mengde is på Merkur og ubetydelig mer enn på månen," sa Brant til Space Magazine.
Prosessen for å lage is på Merkur ligner på det som skjer på Månen. Tilbake i 2009 bestemte forskere at elektrisk ladede partikler fra solens solvind var i samspill med oksygenet som finnes i noen støvkorn på månens overflate for å produsere hydroksyl. Hydroxyl (OH) er bare ett atom med hydrogen med et oksygenatom, i stedet for de to hydrogenatomer som finnes i vann.
Brant jobbet sammen med andre forskere, inkludert kollega Thomas Orlando, også fra Georgia Tech, for å avgrense forståelsen av denne prosessen. I 2018 publiserte de et papir som viste at selv om denne prosessen på Månen produserte betydelige mengder hydroksyler, produserte den veldig lite molekylært vann.
Selv om solvinden ble antydet som en potensiell kilde i observasjonene av vann på månen i 2009, sa Orlando via e-post, ble temakanismer aldri virkelig identifisert. Vi modellerte dette for månen, men betydningen var ikke så betydelig på månen på grunn av de generelle lave temperaturer. ”
Men de visste at denne prosessen også kunne finne sted på asteroider, kvikksølv eller annen overflate som er bombardert av solvinden.
"For å lage molekylært vann, trenger du en mer-effektiv, og det er varme," sa Brant.
Dagtemperaturer på Merkur kan nå 400 grader Celsius, eller 750 grader Fahrenheit.
Mineraler i Merkurius overflatejord inneholder det som kalles hydroksylgrupper. Den ekstreme varmen fra sola hjelper til med å frigjøre disse hydroksylgruppene og gir dem energi til å smadre inn i hverandre for å produsere vannmolekyler og hydrogen som løfter av fra overflaten og driver rundt i planeten.
Noen vannmolekyler brytes ned av sollys og forsvinner. Men andre molekyler lander i nærheten av Merkuris poler i dype, mørke kratere som er skjermet for solen. Molekylene blir fanget der og blir en del av den voksende, permanente isisen som ligger i skyggene.
"Det er litt som sangen Hotel California. Vannmolekylene kan sjekke inn i skyggene, men de kan aldri forlate, sier Orlando i en pressemelding.
"Det totale beløpet vi postulerer som ville bli, er 1013 kilogram (10.000.000.000.000 kg eller 11.023.110.000 tonn) over en periode på omtrent 3 millioner år," sa Jones. "Prosessen kan lett utgjøre opptil 10 prosent av Mercurys totale is."
Dataene som ble brukt til studien deres kommer fra MESSENGER romfartøy, som gikk i bane rundt Merkur mellom 2011 og 2015, og studerte planetenes kjemiske sammensetning, geologi og magnetfelt. MESSENGERs funn av polaris bekreftet tidligere signaturer for is plukket opp år tidligere av jordbasert radar.
