Считается, что глубокие кратеры на полюсах Меркурия могут содержать в себе небольшие залежи водяного льда. В пользу такого предположения говорит то, что зонд LRO смог обнаружить лед в приполярных районах Луны. Одной из целей зонда Messenger, отправленного к первой планете Солнечной системы в 2004 году, стала проверка этой гипотезы, передает РИА «Новости».
Три группы астрономов под руководством Грегори Нойманна из Центра космических полетов имени Годдарда (США), Дэйвида Лоуренса из университета Джона Гопкинса в Лореле (США) и Дэйвида Пейджа из университета штата Калифорния в Лос-Анджелесе (США) доказали истинность этой гипотезы на практике, изучив данные, собранные Messenger за время его работы на орбите.
Нойманн и его коллеги проанализировали альбедо - отражательную способность - кратеров на северном полюсе Меркурия при помощи лазерного альтиметра MLA на борту меркурианского зонда.
Как объясняют ученые, все «космические» минералы, в том числе и водяной лед, обладают уникальным альбедо. Это позволяет оценить примерный химический состав поверхности небесных тел, и выяснить, присутствует ли вода на их поверхности. Ученые воспользовались прибором MLA для вычисления отражательной способности более чем 2 млн точек поверхности в приполярных регионах возле северного полюса Меркурия.
Эти данные были использованы для составления карты альбедо, несколько необычно светлых участков на которой сразу привлекли внимание планетологов. Большая часть из них находилась в двух «русских» кратерах - Кандинского и Прокофьева. По словам исследователей, их альбедо очень похоже на отражательную способность толстой корки изо льда, скрытой под тонким слоем пыли или органики.
Существование льда в этой части Меркурия возможно с точки зрения теории - в эти кратеры достаточно редко заглядывает Солнце, что позволит льду «выживать» на планете, столь близко расположенной к светилу. Исследователи полагают, что пылевая оболочка вокруг льда играет роль своеобразного «термоса», который не дает льду прогреться и растаять.
Группа астрономов под руководством Лоуренса подтвердила выводы своих товарищей, изучив данные, полученные нейтронным спектрометром Messenger. Лоуренс и его коллеги «просветили» кратеры Кандинского и Прокофьева при помощи этого инструмента и выяснили, что дно каждого из них состоит из двух слоев.
На поверхности кратеров находится тонкая корочка, глубиной в 15-20 сантиметров, составленная из смеси меркурианского грунта и сложных органических молекул. Доля воды в них достаточно низкая - не выше 25%. Второй слой, толщина которого превышает проникающую способность спектрометра, практически полностью состоит из воды.
По расчетам исследователей, кратеры Меркурия могут содержать в себе от 20 млрд до 2 трлн тонн воды. Как считают ученые, подобный объем льда мог быть доставлен на Меркурий кометами и метеоритами в ранних эпохах жизни Солнечной системы.
В свою очередь, Пейдж и его коллеги подтвердили выводы первых двух научных коллективов, измерив температуру в приполярных регионах Меркурия.
По их расчетам, среднегодовая температура в некоторых частях северного полюса Меркурия, в том числе в кратерах Кандинского и Прокофьева, составляет около 100 градусов Кельвина (-173 градуса Цельсия). Этого более чем достаточно для практически бесконечного существования как залежей льда, погребенных под десятисантиметровым слоем пыли.
Таким образом, ученым удалось доказать, что на Меркурии существуют обширные залежи воды, скрытие под относительно тонкой коркой из пыли. Данные, полученные авторами этого открытия, помогут астрономам лучше находить запасы воды и на других безвоздушных небесных телах. Ближайшей целью для таких исследований может служить астероид Церера, с которым сблизится зонд Dawn в феврале 2015 года.