Радиотелескоп Аресибо определил чистоту льда на северном полюсе Меркурия

Астрономы при помощи радиотелескопа Аресибо подтвердили наличие залежей водяного льда в затененных кратерах на северном полюсе Меркурия и научились определять степень чистоты льда по его радиолокационным свойствам. Результаты работы помогут улучшить методику исследования ледяных отложений на других телах Солнечной системы, например на Луне. Статья опубликована в The Planetary Science Journal.

Двумя наиболее важными открытиями, сделанными на Меркурии при помощи планетной радиолокации, стали определение скорости вращения планеты вокруг своей оси, а также открытие ярких областей в ее полярных регионах. Эти регионы отличаются от фоновой местности высоким альбедо в радиодиапазоне и коэффициентом круговой поляризации, подобным тому, что наблюдается у ледяных спутников планет-гигантов. Сосредоточены они, в основном, во внутренней части ударных кратеров, которые характеризуются затененностью от прямого солнечного света, что делает их потенциальными резервуарами замороженных летучих веществ, в частности водяного льда. 

В дальнейшем зонд MESSENGER подтвердил, что яркие области, найденные радиотелескопами, связаны с постоянно затененными областями и что северная полярная область Меркурия, в среднем, богата водородом по сравнению с более низкими широтами. Данные MESSENGER также говорят о том, что крупные кратеры Прокофьев, Кандинский, Толкин, Трюггвадоттир и Честертон в северной полярной области Меркурия, называемые также «большой пятеркой», должны обладать поверхностными залежами льда.

Группа астрономов во главе с Эдгардом Ривера-Валентином (Edgard G. Rivera-Valentín) из Лунно-планетного института в Хьюстоне опубликовала результаты анализа данных наблюдений за Меркурием наземного радиотелескопа Аресибо в 2019 году и архивных данных наблюдений зонда MESSENGER. Ученые хотели исследовать различия в свойствах ярких полярных областей на Меркурии и получить ограничения на чистоту ледяных полярных отложений.

Ученые определили, что яркие области на радарных изображениях с круговым коэффициентом поляризации μ_c>1 могут характеризоваться водяным льдом с более чем тремя процентами примесей (в основном базальта) по объему, а с коэффициентом μ_c<1 — льдом с более чем 20 процентами примесей. Отложения почти чистого водяного льда в постоянно затененных областях, вероятно, окружены менее чистым материалом, таким как богатый водяным льдом реголит. При этом, самые чистые залежи льда не всегда располагаются внутри крупных полярных кратеров, где лед должен быть наиболее устойчивым, что не вписывается в тепловые модели. Это можно объяснить либо загрязненным льдом, либо тем, что толщина поверхностных отложений льда меньше длины волны, на которой ведутся наблюдения. 

Ранее мы рассказывали о том, как планетологи отказались от модели экстремального испарения океана магмы на молодом Меркурии.

Александр Войтюк