Mentre il pianeta in fiamme Mercurio potrebbe non essere il primo posto in cui penseresti di cercare il ghiaccio, la missione MESSENGER ha confermato nel 2012 che il pianeta più vicino al Sole tiene effettivamente il ghiaccio d'acqua nei crateri in ombra permanente attorno ai suoi poli. Ma ora un nuovo studio sul ghiaccio di Mercury fornisce dettagli ancora più intuitivi su come si forma questo ghiaccio. Gli scienziati affermano che il calore probabilmente aiuta a creare parte del ghiaccio.
Brant Jones, un ricercatore della School of Chemistry and Biochemistry della Georgia Tech e il primo autore dello studio, ha affermato che questa non è un'idea strana e folle. Mentre è un po 'complicato, è principalmente solo chimica di base.
L'estremo calore diurno del pianeta combinato con le temperature super fredde (meno 200 gradi Celsius) nei crateri in ombra permanente potrebbero agire come un "laboratorio di chimica del ghiaccio".
"C'è una quantità sorprendente di ghiaccio su Mercurio e significativamente più che sulla Luna", ha detto Brant a Space Magazine.
Il processo per creare ghiaccio su Mercurio è simile a quello che accade sulla Luna. Nel 2009, gli scienziati hanno determinato che le particelle cariche elettricamente dal vento solare del Sole interagivano con l'ossigeno presente in alcuni granelli di polvere sulla superficie lunare per produrre idrossile. L'idrossile (OH) è solo un atomo di idrogeno con un atomo di ossigeno, invece dei due atomi di idrogeno trovati nell'acqua.
Brant ha lavorato con altri scienziati, tra cui il collega Thomas Orlando, anch'egli della Georgia Tech, per affinare la comprensione di tale processo. Nel 2018, hanno pubblicato un documento che mostrava che mentre questo processo sulla Luna produceva quantità significative di idrossili, produceva pochissima acqua molecolare.
"Sebbene il vento solare sia stato suggerito come un potenziale sourceterm nelle osservazioni del 2009 sull'acqua sulla Luna", ha detto Orlando via e-mail, "i meccanismi non sono mai stati realmente identificati. Abbiamo modellato questo per la Luna, ma l'importanza non è stata così significativa sulla Luna a causa delle temperature molto più basse. "
Ma sapevano che questo processo poteva avvenire anche su asteroidi, mercurio o qualsiasi altra superficie che è bombardata dal vento solare.
"Per creare acqua molecolare, hai bisogno di un altro ingrediente, e questo è il calore", ha detto Brant.
Le temperature diurne su Mercurio possono raggiungere i 400 gradi Celsius o 750 gradi Fahrenheit.
I minerali nel suolo superficiale di Mercurio contengono quelli che sono chiamati gruppi idrossilici. Il calore estremo del Sole aiuta a liberare questi gruppi idrossilici, quindi li eccita per schiantarsi l'uno nell'altro per produrre molecole d'acqua e idrogeno che si sollevano dalla superficie e si spostano sul pianeta.
Alcune molecole d'acqua vengono scomposte dalla luce solare e si dissipano. Ma altre molecole atterrano vicino ai poli di Mercurio in crateri scuri e profondi che sono protetti dal Sole. Le molecole rimangono intrappolate lì e diventano parte del ghiaccio glaciale permanente e crescente ospitato nell'ombra.
"È un po 'come la canzone Hotel California. Le molecole d'acqua possono entrare nell'ombra ma non possono mai andarsene ", ha dichiarato Orlando in un comunicato stampa.
"L'importo totale che postuliamo che sarebbe diventato di 1013 chilogrammi (10.000.000.000.000 di kg o 11.023.110.000 tonnellate) nell'arco di circa 3 milioni di anni", ha detto Jones. "Il processo potrebbe facilmente rappresentare fino al 10 percento del ghiaccio totale di Mercurio".
I dati utilizzati per il loro studio provengono dal veicolo spaziale MESSENGER, che orbitò attorno a Mercurio tra il 2011 e il 2015, studiando la composizione chimica, la geologia e il campo magnetico del pianeta. Le scoperte di MESSENGER sul ghiaccio polare hanno corroborato le precedenti firme per il ghiaccio raccolte anni prima dal radar terrestre.
