في حين أن كوكب عطارد الحارق قد لا يكون أول مكان تفكر فيه بالبحث عن الجليد ، فقد أكدت بعثة MESSENGER في عام 2012 أن الكوكب الأقرب إلى الشمس يحتوي بالفعل على ثلج مائي في الحفر المظللة بشكل دائم حول أعمده. ولكن الآن تقدم دراسة جديدة تتعلق بجليد عطارد تفاصيل أكثر مضادة للحدس حول كيفية تشكل هذا الجليد. يقول العلماء إن الحرارة من المحتمل أن تساعد في تكوين بعض الجليد.
قال برانت جونز ، الباحث في كلية الكيمياء والكيمياء الحيوية بجامعة جورجيا تيك والمؤلف الأول للدراسة ، إن هذه ليست فكرة غريبة ومجنونة. في حين أنها معقدة بعض الشيء ، إلا أنها في الغالب الكيمياء الأساسية.
قد تكون حرارة النهار القصوى للكوكب جنبًا إلى جنب مع درجات الحرارة شديدة البرودة (ناقص 200 درجة مئوية) في الحفر المظللة بشكل دائم بمثابة "مختبر كيميائي لصنع الثلج".
وقال برانت لمجلة الفضاء: "هناك كمية مدهشة من الجليد على كوكب عطارد وأكبر بشكل ملحوظ من القمر".
تشبه عملية صنع الثلج على عطارد ما يحدث على القمر. في عام 2009 ، حدد العلماء أن الجسيمات المشحونة كهربائيًا من الرياح الشمسية للشمس تتفاعل مع الأكسجين الموجود في بعض حبيبات الغبار على سطح القمر لإنتاج الهيدروكسيل. الهيدروكسيل (OH) هو ذرة واحدة فقط من الهيدروجين مع ذرة الأكسجين ، بدلاً من ذرتي الهيدروجين الموجودتين في الماء.
عمل برانت مع علماء آخرين ، بما في ذلك زميله توماس أورلاندو ، أيضًا من Georgia Tech ، لتحسين فهم هذه العملية. في عام 2018 ، نشروا ورقة أظهرت أنه في حين أن هذه العملية على القمر أنتجت كميات كبيرة من الهيدروكسيل ، إلا أنها أنتجت القليل جدًا من الماء الجزيئي.
قال أورلاندو عبر البريد الإلكتروني ، "على الرغم من أن الرياح الشمسية تم اقتراحها كمصدر محتمل في ملاحظات عام 2009 للمياه على القمر ، لم يتم تحديد آلياتها قط. قمنا بتصميم هذا للقمر ولكن الأهمية لم تكن مهمة على القمر بسبب درجات الحرارة المنخفضة بشكل عام. "
لكنهم كانوا يعرفون أن هذه العملية يمكن أن تحدث أيضًا على الكويكبات أو الزئبق أو أي سطح آخر تقصفه الرياح الشمسية.
قال برانت: "من أجل إنتاج الماء الجزيئي ، أنت بحاجة إلى اتجاه آخر ، وهو الحرارة".
يمكن أن تصل درجات حرارة النهار على عطارد إلى 400 درجة مئوية أو 750 درجة فهرنهايت.
تحتوي المعادن الموجودة في تربة عطارد على ما يسمى مجموعات الهيدروكسيل. تساعد الحرارة الشديدة من الشمس على تحرير مجموعات الهيدروكسيل هذه ثم تنشيطها لتحطيم بعضها البعض لإنتاج جزيئات الماء والهيدروجين التي تنطلق من السطح وتنجرف حول الكوكب.
تتحلل بعض جزيئات الماء بفعل ضوء الشمس وتبدد. لكن جزيئات أخرى تهبط بالقرب من أقطاب عطارد في فوهات عميقة ومظلمة محمية من الشمس. تنحصر الجزيئات هناك وتصبح جزءًا من الجليد الجليدي المتنامي الدائم الموجود في الظل.
"إنها تشبه إلى حد ما أغنية فندق كاليفورنيا. قال أورلاندو في بيان صحفي ، إن جزيئات الماء يمكنها التحقق من الظلال لكنها لا يمكنها المغادرة أبدًا.
وقال جونز "إن الكمية الإجمالية التي نفترض أنها ستصبح 1013 كيلوغرام (10،000،000،000،000 كيلوغرام أو 11،023،110،000 طن) خلال فترة زمنية تبلغ حوالي 3 ملايين سنة". "يمكن أن تمثل العملية بسهولة ما يصل إلى 10 في المائة من إجمالي ثلج عطارد."
تأتي البيانات المستخدمة في دراستهم من مركبة الفضاء MESSENGER ، التي تدور حول عطارد بين عامي 2011 و 2015 ، لدراسة التركيب الكيميائي للجيولوجيا والجيولوجيا والمجال المغناطيسي. عززت نتائج MESSENGER للجليد القطبي التوقيعات السابقة للجليد التي تم التقاطها قبل سنوات بواسطة الرادار القائم على الأرض.
