Η έντονη θερμότητα από τον Ήλιο συντελεί στη δημιουργία πάγου στον Πλανήτη Ερμή; Είναι δυνατόν αυτό ;
Από την Nancy Atkinson
universetoday.com
Άποψη του βόρειου πόλου του πλανήτη Ερμή με βάση τα δεδομένα της διαστημοσυσκευής MESSENGER, στην οποία απεικονίζονται οι πολικές αποθέσεις πάγου (από νερό). Εικόνα: NASA / JHUAPL / Carnegie / Εθνικό Κέντρο Αστρονομίας και Ιονόσφαιρας, Παρατηρητήριο Arecibo.
Ενώ ο καυτός πλανήτης Ερμής ίσως να μην είναι και το ιδανικότερο μέρος στο οποίο θα ερευνήσει κάποιος για πάγο, η αποστολή MESSENGER επιβεβαίωσε το 2012 ότι ο πλησιέστερος πλανήτης στον Ήλιο έχει πράγματι πάγο από νερό στους μόνιμα σκιασμένους κρατήρες γύρω από τους πόλους του. Πρόσφατα μια νέα μελέτη σχετικά με τον πάγο ο οποίος υπάρχει στον πλανήτη Ερμή παρέχει ακόμα περισσότερες απροσδόκητες λεπτομέρειες για το πώς σχηματίζεται αυτός ο πάγος. Οι επιστήμονες λένε ότι η θερμότητα του Ηλίου πιθανώς βοηθά στη δημιουργία ορισμένης ποσότητας από τον πάγο αυτό.
Ο Brant Jones, ερευνητής στη Σχολή Χημείας και Βιοχημείας στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας στη πολιτεία Τζόρτζια των ΗΠΑ (Georgia Tech’s School of Chemistry and Biochemistry) και αρχικού συγγραφέα της μελέτης, δήλωσε ότι αυτό δεν είναι μια περίεργη, η μια τρελή ιδέα. Παρόλο που είναι λίγο περίπλοκο, πρόκειται κυρίως απλά για στοιχειώδη χημεία.
Η υπερβολική ημερήσια θερμότητα του πλανήτη σε συνδυασμό με τις υπερ-ψυχρές (μείον 200 βαθμούς Κελσίου) θερμοκρασίες στους μόνιμα σκιώδεις κρατήρες μπορεί να ενεργούν σαν ένα "χημικό εργαστήριο παραγωγής πάγου".
Παρά την ημερήσια υψηλή επιφανειακή θερμότητα του πλανήτη Ερμή, υπάρχουν μόνιμοι πάγοι στους πόλους του, σύμφωνα με στοιχεία και εικόνες από την αποστολή MESSENGER. Εικόνα: NASA / MESSENGER
"Υπάρχει μια εκπληκτική ποσότητα πάγου στον Ερμή και μάλιστα πολύ περισσότερο από ό, τι στη Σελήνη", δήλωσε ο Brant στον ιστότοπο Universe Today.
Η διαδικασία για τη δημιουργία πάγου στον Ερμή είναι παρόμοια με αυτή που συμβαίνει στη Σελήνη. Το 2009, οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι τα ηλεκτρικά φορτισμένα σωματίδια από τον ηλιακό άνεμο αλληλεπιδρούν με το Οξυγόνο που υπάρχει σε μερικούς κόκκους σκόνης στη σεληνιακή επιφάνεια παράγοντας Υδροξύλιο. Το υδροξύλιο (ΟΗ) αποτελείται από ένα άτομο Υδρογόνου και ένα άτομο Οξυγόνου, αντί των δύο ατόμων Υδρογόνου που βρίσκονται στο νερό.
Ο Brant συνεργάστηκε με άλλους επιστήμονες, συμπεριλαμβανομένου και του συναδέλφου του Thomas Orlando, επίσης από το Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Τζόρτζια, για να βελτιώσει την κατανόηση της διαδικασίας αυτής. Το 2018, δημοσίευσαν ένα paper στο οποίο φάνηκε ότι ενώ αυτή η διαδικασία στη Σελήνη παρήγαγε σημαντικές ποσότητες Υδροξυλίου, εν τούτοις δημιουργήθηκε πολύ λίγο μοριακό νερό.
"Αν και ο ηλιακός άνεμος προτάθηκε ως πηγαίος δυνητικός όρος στις παρατηρήσεις του 2009 για το νερό στη Σελήνη", δήλωσε ο Orlando μέσω ηλεκτρονικού ταχυδρομείου, "οι μηχανισμοί στην πραγματικότητα δεν προσδιορίστηκαν ποτέ. Μοντελοποιήσαμε αυτό το στοιχείο για τη Σελήνη, αλλά η σπουδαιότητά του δεν ήταν τόσο σημαντική λόγω των πολύ χαμηλών θερμοκρασιών που επικρατούν εκεί".
Όμως, οι επιστήμονες ήδη γνώριζαν ότι η διαδικασία αυτή θα μπορούσε επίσης να λάβει χώρα σε αστεροειδείς, στον πλανήτη Ερμή, ή σε οποιαδήποτε άλλη επιφάνεια σε παρόμοια αντικείμενα τα οποία "βομβαρδίζονται" από τον ηλιακό άνεμο.
"Για να δημιουργήσετε μοριακό νερό, χρειάζεστε ένα ακόμα συστατικό και αυτό είναι η θερμότητα", δήλωσε ο Brant.
Οι επιστήμονες μοντελοποιούν μια εφικτή χημική αντίδραση, στην οποία η "Βουλκάνια" θερμότητα του στον πλανήτη Ερμή θα μπορούσε να συντελέσει στη δημιουργία πάγου στους πόλους του. Ο Thom Orlando (Αριστερά) από το Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Τζόρτζια (Georgia Tech’s) είναι ο κύριος ερευνητής της μελέτης σχετικά με τον Ερμή Ο Brant Jones (Δεξιά) είναι ο αρχικός συγγραφέας της όλης μελέτης. Εικόνα: Georgia Tech / Rob Felt
Οι ημερήσιες θερμοκρασίες στον Ερμή μπορούν να φτάσουν τους 400 βαθμούς Κελσίου ή 750 βαθμούς Φαρενάιτ.
Τα ορυκτά στο επιφανειακό έδαφος του Ερμή περιέχουν αυτά που ονομάζονται ομάδες Υδροξυλίου.
Η υπερβολική θερμότητα από τον Ήλιο βοηθάει στην απελευθέρωση αυτών των υδροξυλικών ομάδων και στη συνέχεια τις ενεργοποιεί έτσι ώστε να συνθλίβονται μεταξύ τους για να παράγουν μόρια νερού και Υδρογόνο τα οποία ανασύρονται από την επιφάνεια και μετακινούνται γύρω από τον πλανήτη.
Ορισμένα μόρια νερού διασπώνται από το ηλιακό φως και διαχέονται. Αλλά άλλα μόρια εναποτίθενται κοντά στους πόλους του Ερμή στους βαθείς και σκοτεινούς κρατήρες στους οποίους δεν φτάνει το φως και η θερμότητα του Ηλίου. Τα μόρια παγιδεύονται εκεί και γίνονται μέρος του αναπτυσσόμενου, και μόνιμου παγετώνα ο οποίος υπάρχει και συντηρείται στις σκιές των κρατήρων.
"Μοιάζει λίγο σαν το τραγούδι Hotel California. Τα μόρια του νερού μπορούν να κάνουν check in στις σκιές αλλά δεν μπορούν ποτέ να φύγουν ", δήλωσε ο Orlando σε δελτίο τύπου.
"Το συνολικό ποσό που υποθέτουμε ότι θα γίνει πάγος είναι 1013 χιλιόγραμμα (10.000.000.000.000 κιλά ή 11.023.110.000 τόνοι) σε μια περίοδο περίπου 3 εκατομμυρίων ετών", δήλωσε ο Jones. "Η διαδικασία θα μπορούσε εύκολα να αποτελέσει το 10% του συνολικού πάγου στον Ερμή".
Τα δεδομένα που χρησιμοποιήθηκαν για τη μελέτη τους αυτή προέρχονται από τη διαστημοσυσκευή MESSENGER, η οποία ήταν σε τροχιά γύρω από τον Ερμή μεταξύ 2011 και 2015, μελετώντας τη χημική σύνθεση του πλανήτη, τη γεωλογία και το μαγνητικό του πεδίο. Τα ευρήματα του MESSENGER σχετικά με τον πάγο που βρίσκεται στους πόλους του Ερμή επιβεβαίωσαν τις προηγούμενες υπογραφές πάγου που είχαν ληφθεί πριν από χρόνια με επίγειες παρατηρήσεις από ραντάρ.
"Το συνολικό ποσό που υποθέτουμε ότι θα γίνει πάγος είναι 1013 χιλιόγραμμα (10.000.000.000.000 κιλά ή 11.023.110.000 τόνοι) σε μια περίοδο περίπου 3 εκατομμυρίων ετών", δήλωσε ο Jones. "Η διαδικασία θα μπορούσε εύκολα να αποτελέσει το 10% του συνολικού πάγου στον Ερμή".
Τα δεδομένα που χρησιμοποιήθηκαν για τη μελέτη τους αυτή προέρχονται από τη διαστημοσυσκευή MESSENGER, η οποία ήταν σε τροχιά γύρω από τον Ερμή μεταξύ 2011 και 2015, μελετώντας τη χημική σύνθεση του πλανήτη, τη γεωλογία και το μαγνητικό του πεδίο. Τα ευρήματα του MESSENGER σχετικά με τον πάγο που βρίσκεται στους πόλους του Ερμή επιβεβαίωσαν τις προηγούμενες υπογραφές πάγου που είχαν ληφθεί πριν από χρόνια με επίγειες παρατηρήσεις από ραντάρ.
