Меркурій є найближчою до Сонця планетою з температурами до 430 °C вдень. Проте в затінених кратерах біля його полюсів є водяний лід. Нове дослідження пропонує несподівано просте пояснення. Весь цей лід міг з’явитися за один меркуріанський день.
Загадка полярного льоду
Меркурій не має справжньої атмосфери, лише вкрай розріджену оболонку з газів, яку сонячний вітер постійно розсіює і поповнює. Здавалося б, за таких умов вода не могла б затриматися.
Проте наземні спостереження та орбітальні зонди зафіксували яскраві ділянки поблизу полюсів. Це ознака водяного льоду в постійно затінених районах.
Кратер як відправна точка
Ці затінені зони ніколи не отримують прямого сонячного світла, тому там панує холод, достатній, щоб зберігати лід мільйони років. Науковці давно припускали, що джерелом льоду міг бути великий удар.
Дослідники зосередились на кратері Хокусай діаметром 97 км, де, за припущенням, відбулося давнє зіткнення. Команда порівняла два сценарії. У першому вода потрапляє в розріджену екзосферу, у другому — у щільну атмосферу, утворену самим ударом. Нове дослідження, опубліковане в Journal of Geophysical Research: Planets, вперше повністю змоделювало цей сценарій.
Чому щільна атмосфера рятує воду
Більшу частину водяної пари зазвичай руйнує фотоліз, тобто розщеплення молекул під дією сонячних фотонів. Але в щільній післяударній атмосфері спрацьовує самоекранування. Зовнішні шари поглинають випромінювання і захищають внутрішні від руйнування.
У базовому сценарії з розрідженою екзосферою фотоліз знищував до 96 % водяної пари. В ударному сценарії лише 46 %. Завдяки цьому в полярні холодні пастки потрапляло 22,4 % усієї змодельованої маси води, а не 3,4 %, як у базовому варіанті.
Лід занадто тонкий
Попри точне відтворення загальної маси льоду, в симуляціях виявилась невідповідність. Товщина відкладень сягала лише 37 см, тоді як спостереження вказують на кілька метрів.
Дослідники пояснюють це тим, що змодельований імпактор міг бути меншим і швидшим, ніж той, що вдарив насправді. Якщо об’єкт був більшим і повільнішим, він міг вивільнити більше води й утворити товстіші відкладення. Підтвердити або спростувати це зможуть дані місії BepiColombo, що прямує до Меркурія і має надати детальнішу інформацію про товщину і розподіл полярного льоду.
Джерело: phys.org
