АМС «Мессенджер» (MESSENGER) получил первые оптические снимки залежей льда и других летучих соединений в вечно затененных кратерах вблизи северного полюса Меркурия. Изображения показывают не только морфологию замороженных летучих соединений, но и говорят о том, когда именно лед был захвачен в ловушку и как он потом эволюционировал. Подробная статья об этом исследовании была опубликована 15 октября в журнале Geology.


_{Признаки ледяных отложений в кратере Кандинского.}
Еще два десятилетия назад радарные исследования Меркурия привели к открытию ярких (в отраженных радиолучах) пятен вблизи полюсов Меркурия. Уже тогда была высказана гипотеза, что эти пятна являются отложениями водяного льда. Позже эту гипотезу подтвердил «Мессенджер» – как с помощью нейтронной спектрометрии, чувствительной к водородным соединениям, так и на основании инфракрасной рефлектометрии и построения тепловых моделей вечно затененных глубоких кратеров, расположенных вблизи северного полюса Меркурия.

Однако мало просто подтвердить гипотезу – надо изучить обнаруженные отложения водяного льда, а для этого неплохо бы их сфотографировать. Именно это и было сделано с помощью широкоугольной камеры MDIS. Хотя отложения находятся в тени, и на них никогда не падают прямые солнечные лучи, небольшое количество света все-таки попадает внутрь, отразившись от стенок кратеров. MDIS смогла получить снимки ледяных отложений, значительно усилив слабый рассеянный свет, ими отраженный (изображение окружающих кратер областей при этом получилось пересвеченным).

Команда Мессенджера изучила 112-километровый кратер Прокофьев – самый большой кратер в северной околополярной области Меркурия из тех, что содержат яркий в отраженных радиолучах материал. Снимки вечно затененного дна Прокофьева показали обширные области с более яркой «породой», расположенной как раз там, куда никогда не попадают прямые солнечные лучи. Ученые интерпретировали полученные данные как наличие на дне кратера областей, покрытых водяным льдом. Соседние области также содержат лед, но этот лед покрыт тонким слоем темного материала, богатого органикой. Границы между относительно чистым и покрытым темной коркой льдом неожиданно резкие, что говорит о том, что лед этот появился сравнительно недавно, иначе падения метеоритов перемешали бы его. Толщина ледяного слоя оценивается как минимум в несколько метров. Общая масса льда на Меркурии оценивается в 1016-1018 г.


_{Кратер Прокофьева, его граница показана голубой линией. На рис. А желтой линией очерчена область, яркая в отраженных радиолучах, а красным цветом – область, куда никогда не попадают прямые солнечные лучи. На рис. B показано альбедо поверхности на волне 1064 нм, измеренное лазерным альтиметром. На рис. С и D показаны снимки дна кратера, освещенного лишь рассеянным солнечным светом (яркость значительно усилена). Выделяется область повышенного альбедо в видимых лучах. На рис. E и F показаны увеличенные фрагменты снимков С и D, очерченные фиолетовой рамкой.}

Вообще, время появления отложений водяного льда на Меркурии – предмет жарких споров. Даже находясь в вечно затененных кратерах, этот лед должен быстро (по геологическим меркам) сублимировать. Так, скорость сублимации льда при температуре 130К составляет ~1 м в миллион лет, а при 150К – уже 1 м в тысячу лет. Возможно, образование и испарение льда в околополярных кратерах Меркурия находится в динамическом равновесии, если некоторое количество летучих все еще содержится в недрах этой планеты. Постепенное просачивание воды на поверхность и ее замерзание в холодных кратерах может восполнять его последующую сублимацию под действием рассеянных солнечных лучей и космической радиации.

Источники: http://solarsystem.nasa.gov/news/display.cfm?News_ID=48263
http://geology.geoscienceworld.org/content/early/2...Y&keytype=ref&siteid=gsgeology
Перевод: http://stp.cosmos.ru/index.php?id=1137&tx_ttnews[t...935e1c5ecb28988839810539995cd0

Серия сообщений "Меркурий":
Часть 1 - Долгожданное прибытие. (Мессенджер)
Часть 2 - Цветные фотографии Меркурия.
...
Часть 18 - «Мессенджер» обнаружил на Меркурии одно из явлений космической погоды
Часть 19 - "Мессенджер": 10 лет в космосе
Часть 20 - «Мессенджер» получил первые снимки залежей льда вблизи северного полюса Меркурия
Часть 21 - В небе Меркурия – звездопад
Часть 22 - Меркурий: свежие ямы, водяной лед, элементные аномалии
...
Часть 28 - Что значат 9 секунд в астрономии
Часть 29 - 9 мая 2016 года Меркурий совершит транзит по диску Солнца
Часть 30 - Европа, Япония и Россия будут изучать Меркурий