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Credit: NASA / JHU Applied Physics Lab / Carnegie Inst. Washington |
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| Una immagine radar acquisita dall'Osservatorio di Arecibo della regione polare a nord di Mercurio. Le aree gialle, che sono situate nei punti dei crateri da impatto, indicano le regioni in cui vengono riflesse le onde radio, caratteristica coerente con la presenza di acqua ghiacciata. Molte di queste macchie vennero mappate anche dalla sonda Mariner 10 nel 1970 ma all'epoca vennero fornite altre spiegazioni. Proiezione stereografica polare di JK Harmon et al., Icarus, 211, 37-50 (2011). Image Credit: National Astronomy and Ionosphere Center, Arecibo Observatory |
Questa scoperta è stata dimostrata da tre studi indipendenti: il primo tramite le misurazioni effettuate con lo Spettrometro a neutroni di MESSENGER ha rilevato un' eccesso di idrogeno nel Polo Nord di Mercurio; il secondo ha confermato la scoperta, tramite le misurazioni della riflettanza dei depositi polari di Mercurio, poiché le lunghezze d'onda rilevate con L'altimetro Laser (MLA), risultavano prossime all'infrarosso; il terzo studio sempre con l' MLA ha fornito modelli dettagliati delle temperature della superficie delle regioni Polari ricavate utilizzano la topografia del Pianeta. Questi risultati sono stati presentati in tre articoli pubblicati online su Science Express. Data la sua vicinanza al Sole, Mercurio sembrerebbe un posto improbabile per trovare del ghiaccio. Ma l'inclinazione dell'asse di rotazione è pari quasi a zero - meno di un grado - quindi ci sono zone ai poli del Pianeta, che non vedono mai la luce solare. Gli scienziati, alcuni decenni fa suggerirono che, probabilmente, ci potesse essere dell'acqua ghiacciata e altre sostanze volatili intrappolate nei poli di Mercurio. L'ipotesi venne avvalorata nel 1991, quando il radiotelescopio di Arecibo a Puerto Rico, rilevò delle insolite macchie luminose nel Poli di Mercurio che riflettevano le onde radio, caratteristica coerente con la presenza di acqua ghiacciata. Molte di queste macchie erano ubicate nei punti dove c'erano dei crateri da impatto di grandi dimensioni, mappati dalla sonda Mariner 10 nel 1970. Poichè Mariner osservò meno del 50 per cento della superficie del Pianeta, mancava agli scienziati planetari, un diagramma completo dei Poli da confrontare con le immagini. Con l'Arrivo nel 2011 di MESSENGER sono aumentate le informazioni su Mercurio. Le Immagini rilevate dallo strumento Dual Imaging System ottenute nel 2011 e all'inizio del 2012, hanno confermato al Polo Sud di Mercurio, l'esitenza di regioni poste perennemente in ombra, questi risultati sono coerenti con l'ipotesi della presenza di ghiaccio. Ora i dati recenti di MESSENGER indicano chiaramente che il ghiaccio è il costituente principale dei depositi del Polo Nord di Mercurio, ed è situato nelle zone più fredde, dove è sepolto sotto un strato di materiale insolitamente scuro, il fatto che stupisce è che, queste zone si trovano in aree in cui si supponeva che vi fossero temperature 'troppo calde perché vi potesse essere la presenza stessa di ghiaccio'. David Lawrence, uno scienziato che lavora presso la Johns Hopkins University, l'autore principale di una delle pubblicazioni scrive: "Lo strato sepolto ha un contenuto di idrogeno con le stesse caratteristiche del ghiaccio quasi puro."I dati di MESSENGER Mercury Laser Altimeter (MLA) - che ha inviato più di 10 milioni di impulsi laser verso Mercurio per mappare dettagliatamente la topografia del Pianeta - confermano i risultati radar e le misure dello spettrometro di neutroni nella regione polare di Mercurio, scrive Gregory Neumann del Goddard della NASA Space Flight Center. In un secondo articolo, Neumann e i suoi colleghi riportano che, le prime misure del MLA, effettuate vicino al Polo Nord di Mercurio rivelano delle incrostazioni scure e irregolari con una lunghezza d'onda prossima all' infrarosso. Scrive Neumann: "La correlazione di riflettanza osservata con i modelli di temperatura indica che le regioni luminose corrispondono con la presenza di ghiaccio in superficie."L' MLA ha anche registrato delle macchie scure con una ridotta riflettanza, questo è coerente con la teoria che il ghiaccio in quelle aree è coperto da uno strato termicamente isolante. Neumann suggerisce che gli impatti con comete o asteroidi ricchi di sostanze volatili avrebbero potuto causare sia le incrostazioni scure che quelle luminose, una scoperta confermata in un terzo documento elaborato da David Paige della University of California di Los Angeles. Paige e i suoi colleghi hanno fornito i primi modelli dettagliati della superfice e delle relative temperature del Polo Nord di Mercurio, utilizzando la topografia attuale della superficie del Pianeta misurata dal MLA. Secondo Paige, la materia oscura è probabilmente un mix di composti organici complessi caduti su Mercurio a causa degli impatti di comete e di asteroidi ricchi di sostanze volatili, questi oggetti probabilmente trasportarono l'acqua sul Pianeta.
Questo materiale scuro isolante rappresenta un dato controverso per la storia della ricerca, dice Sean Solomon della Columbia University Lamont-Doherty Earth Observatory, ricercatore principale della missione MESSENGER. "Per più di 20 anni la comunità scientifica si è posta il problema se il pianeta più vicino al Sole potesse ospitare una quantità abbondante di ghiaccio nelle regioni polari che sono permanentemente in ombra, e MESSENGER ha fornito un verdetto affermativo unanime."Ma le nuove osservazioni hanno inoltre sollevato nuovi interrogativi", aggiunge Solomon: I materiali scuri nei depositi polari sono costituiti principalmente da composti organici? Che tipo di reazioni chimiche ha sperimentato il materiale ? Esistono regioni in superficie o all'interno di Mercurio che potrebbero avere sia acqua allo stato liquido che composti organici? Solo con la continua esplorazione di Mercurio possiamo sperare di fare progressi su queste nuove domande. " Riferimento: MESSENGER Mission to Mercury
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