До этого исторического момента радиотелескопы засекали в кратерах Меркурия что-то довольно яркое, как будто отражающее свет, и наблюдение, сделанное космическим аппаратом, лишь подтвердило подозрения ученых. Возник вопрос - как такое вообще возможно? Как льду удалось остаться собой на одной из самых горячих планет Солнечной системы, и как он вообще туда попал? Исследования, проведённые в последние годы, дают ответ, который большинству из нас покажется парадоксальным. Меркурианский лёд существует не вопреки местной жаре, а благодаря ей.
На Меркурии слишком горячо даже для жидкой воды, не говоря уже о замороженной. Однако при нахождении в непосредственной близости от столь массивного объекта, как Солнце, становится важна не только температура, но и гравитация. Меркурий располагается приблизительно на 60% ближе к нашей звезде, чем Земля. Этого достаточно, чтобы разница между притяжением на ближней и дальней стороне планеты была весьма заметной, особенно в перигелии. Кроме того, Меркурий не является идеальной сферой. Он немного сплющен, благодаря чему Солнце сильнее притягивает планету к себе при сближении. Когда-то эти повторяющиеся рывки замедляли вращение Меркурия - до тех пор, пока он не стал приливно привязан к Солнцу. Сегодня те же самые силы удерживают его в этом положении.
В результате за каждые два меркурианских года здесь проходят всего одни сутки, равные 176 земным. То есть та или иная сторона планеты сначала находится более 4000 часов под палящим солнцем, а затем ровно столько же времени не видит света. Если вы хоть раз бывали за полярным кругом зимой, вам не нужно объяснять, как холодно может стать за несколько недель без лучей нашей звезды. В случае с Меркурием это особенно актуально, так как здесь нет удерживающей тепло атмосферы. Ночная сторона подвергается воздействию космического холода. Температура может опуститься до минус 180 градусов по Цельсию, то есть гораздо ниже, чем на Марсе. Именно в неосвещаемых точках Меркурия собирается лёд. В частности, в находящихся у полюсов кратерах, куда свет звезды не попадает никогда.
С одной загадкой вроде как покончено, остается ответить на вопрос, как здесь вообще могла оказаться вода. Проблема в том, что Солнце, вспыхнув четыре с половиной миллиарда лет назад, никак не способствовало образованию молекул воды поблизости от себя. Считается, что они могли формироваться лишь на расстоянии, в четыре раза превышающем дистанцию от Солнца до Земли. Именно поэтому сегодня превалирует мнение, что вся вода, имеющаяся во внутренней части нашей системы, была доставлена сюда позже - астероидами.
Однако уже в этом году данное объяснение перестало быть единственным. В журнале «Astrophysical Journal Letters» была опубликована статья, авторы которой предположили, что Меркурий производит воду самостоятельно. Если верить созданной ими модели, все начинается с высокоэнергичных частиц солнечного ветра, бомбардирующих поверхность планеты. Здесь этот поток особенно силён - ввиду отсутствия атмосферы и недостаточно сильного магнитного поля. Среди этих частиц преобладают ионы водорода, которые, вступая в реакцию с местным материалом, образуют гидроксильные группы, то есть молекулы, состоящие из кислорода и водорода. На дневной стороне планеты они получают значительное количество энергии, ускоряются и вступают друг с другом в реакции, в результате которых формируются водяной пар и газообразный водород.
Созданные вещества поднимаются над поверхностью планеты. Какая-то их часть разрушается, однако некоторое количество оказывается на ночной стороне и оседает в кратерах, где замерзает. Это непрерывный процесс, который за миллионы и миллиарды лет привёл к образованию значительных запасов льда. Данный механизм не является уникальным для ближайшего к Солнцу небесного тела. Его можно, в частности, наблюдать и на Луне. Однако на Меркурии он гораздо интенсивнее.
По мнению авторов исследования, посредством этого процесса образовалось около 10% водного льда Меркурия. Остальные 90%, по всей видимости, попали туда на астероидах с окраин Солнечной системы. Кстати, если верить ведущему автору данного проекта, только что упомянутые космические «водоносы» могли получить влагу посредством того процесса, что подробно описан для Меркурия. Кажется, что это может быть ответом на вопрос о происхождении воды в Солнечной системе. Забавно, что он найден на одной из самых жарких и безводных планет нашего уголка космического пространства.
