Ya es difícil creer que haya hielo en Mercurio, donde las temperaturas diurnas alcanzan los 400 grados Celsius, o 750 grados Fahrenheit. Ahora, un próximo estudio dice que el calor Vulcano en el planeta más cercano al sol probablemente ayude a hacer algo de esohielo.
Al igual que con la Tierra, los asteroides liberaron la mayor parte del agua de Mercurio, el consenso científico se mantiene. Pero el calor extremo durante el día podría combinarse con el frío de menos 200 grados Celsius en rincones de cráteres polares que nunca ven la luz solar para actuar como un gigantesco hielo.haciendo laboratorio de química, dicen investigadores del Instituto de Tecnología de Georgia.
La química no es demasiado complicada. Pero el nuevo estudio lo modela en condiciones complejas en Mercurio, incluidos los vientos solares que arrojan al planeta partículas cargadas, muchos de los cuales son protones clave para esa química. El modelo presenta un camino factible para el aguasurgir y acumularse como hielo en un planeta plagado de todos los componentes necesarios.
"Esto no es una idea extraña, fuera del campo izquierdo. El mecanismo químico básico se ha observado docenas de veces en estudios desde fines de la década de 1960", dijo Brant Jones, investigador de la Facultad de Química y Bioquímica de Georgia Tech y el artículo del periódico.primer autor: "Pero eso fue en superficies bien definidas. Aplicar esa química a superficies complicadas como las de un planeta es una investigación innovadora".
química simple y caliente
Los minerales en la superficie del suelo de Mercurio contienen lo que se llama grupos hidroxilo OH, que son generados principalmente por los protones. En el modelo, el calor extremo ayuda a liberar los grupos hidroxilo y luego los energiza para chocar entre sí para producir aguamoléculas e hidrógeno que despegan de la superficie y se desplazan alrededor del planeta.
Algunas moléculas de agua se descomponen por la luz solar o se elevan muy por encima de la superficie del planeta, pero otras moléculas aterrizan cerca de los polos de Mercurio en sombras permanentes de cráteres que protegen el hielo del sol. Mercurio no tiene una atmósfera y, por lo tanto, no hay aire que lo hagaconducen el calor, por lo que las moléculas se convierten en una parte del hielo glacial permanente alojado en las sombras.
"Es un poco como la canción Hotel California. Las moléculas de agua pueden ingresar a las sombras pero nunca pueden irse", dijo Thomas Orlando, profesor de la Facultad de Química y Bioquímica de Georgia Tech e investigador principal del estudio. Orlando co-fundó el Georgia Tech Center for Space Technology and Research.
"La cantidad total que postulamos que se convertiría en hielo es de 1013 kilogramos 10,000,000,000,000 kg o 11,023,110,000 toneladas durante un período de aproximadamente 3 millones de años", dijo Jones. "El proceso podría representar fácilmente hasta el 10 por ciento del total de Mercuriohielo."
Los investigadores publicarán sus resultados en Letras del diario astrofísico el lunes 16 de marzo de 2020. La investigación fue financiada por el programa del Instituto Virtual de Investigación de Exploración del Sistema Solar de la NASA SSERVI y el programa de Atmósferas Planetarias de la NASA.
Nave espacial confirma hielo
En 2011, una sonda de la NASA comenzó a orbitar Mercurio y confirmó señales típicas de hielo glacial cerca de los polos. La nave espacial MESSENGER Superficie de Mercurio, Ambiente Espacial, Geoquímica y Rango envió imágenes y datos que corroboraron las firmas anteriores de hielo recogido.años antes por radar terrestre.
El hielo estaba lúgubre y acechaba en sombras permanentes en los cráteres polares en Mercurio, que está marcado por meteoritos y cicatrices de asteroides muy parecidas a la luna de la Tierra. De hecho, las similitudes entre los dos orbes, incluidos sus tamaños, han llevado a muchas comparaciones, incluyendola probabilidad de hielo de agua en ambos
Los humanos han encontrado leves signos de posible hielo en la luna pero han encontrado hielo con certeza casi absoluta y en abundancia comparativa en Mercurio. Eso ha provocado algunos rasguños en la cabeza: si los asteroides, los cometas y los meteoritos golpeaban Mercurio y la luna con agua, ¿qué explica la diferencia en el hielo presente? ¿Mercurio recibió algo de agua de una manera que no funcionaría en la luna?
"El proceso en nuestro modelo no sería tan productivo en la luna. Por un lado, no hay suficiente calor para activar significativamente la química", dijo Jones.
En un proyecto separado, el laboratorio de Orlando está diseñando un sistema basado en la misma química para crear agua en la luna para futuras estaciones de astronautas que se ubicarán allí.
'Grandes tornados magnéticos'
Los protones de los vientos solares son más abundantes en Mercurio que en la Tierra, donde un poderoso campo magnético azota las partículas del viento solar, incluidos los protones, de vuelta al espacio. El campo de Mercurio es solo un 1 por ciento más fuerte y hace girar protones hacia elsuperficie.
"Estos son como grandes tornados magnéticos, y causan enormes migraciones de protones en la mayor parte de la superficie de Mercurio con el tiempo", dijo Orlando.
Los protones se implantan en el suelo de todo el planeta a unos 10 nanómetros de profundidad, formando en los minerales los grupos hidroxilo OH, que se difunden a la superficie, donde el calor hace el resto.
"Reconocería que gran parte del agua en Mercurio fue liberada al impactar los asteroides", dijo Jones. "Pero también está la cuestión de dónde los asteroides cargados con agua obtuvieron esa agua. Procesos como estos podrían haber ayudado a lograrlo".
"Un cometa o asteroide en realidad no necesita transportar agua porque la colisión sola con un planeta o la luna también puede producir agua", dijo Orlando. "Mercurio y la luna siempre están siendo golpeados por pequeños meteoritos, así que esto está sucediendotodo el tiempo."
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de Georgia . Original escrito por Ben Brumfield. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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