Novas observações da sonda MESSENGER vêm reforçar a hipótese de que Mercúrio alberga grandes quantidades de água no estado sólido, bem como outros materiais voláteis congelados, nas crateras polares que se encontram permanentemente no lado oposto ao do Sol.
Crateras polares permanentemente sombrias de Mercúrio
Esta hipótese é suportada por três tipos de informação independentes: as primeiras medições do espectrómetro de neutrões do MESSENGER, que registaram um excesso de hidrogénio no pólo; as medições da reflectância dos depósitos polares de Mercúrio em comprimentos de onda próximos dos infravermelhos através do altímetro de laser de mercúrio (MLA); os primeiros modelos detalhados da superfície e o registo das temperaturas próximo da superfície do pólo de Mercúrio, que utilizaram as topografias atuais da superfície de Mercúrio medidas também pelo MLA.
Dada a sua proximidade ao Sol, parecia improvável encontrar-se gelo em Mercúrio. Mas a inclinação do eixo de rotação de Mercúrio é quase nulo – menos de 1º – por isso existem zonas dos pólos do planeta que nunca vêm a luz solar.
Imagem do pólo de Mercúrio capturada pelo Arecibo
A ideia de que existe gelo e compostos voláteis congelados nos pólos do Planeta teve um grande impulso em 1991, quando o rádio telescópio Arecibo, em Porto Rico, detectou umas manchas brilhantes incomuns, manchas que reflectiam ondas rádio de uma forma semelhante à da reflexão desta pelo gelo. Muitas destas manchas correspondem às crateras de impacto mapeadas pela sonda Mariner 10, nos anos 70. Mas como o Mariner registou menos de 50% do planeta, não se possibilitou realizar um panorama completo dos pólos para ser comparado com as imagens.
Mas MESSENGER mudou isso. Imagens capturadas pela sonda em 2011 confirmaram que essas manchas claras registadas pelo Arecibo são coincidem com regiões não iluminadas da superfície do Planeta, o que é consistente com a hipótese da existência de gelo.
Imagem do pólo de Mercúrio capturada pelo MESSENGER
Os dados recentes do MENSSEGER indicam fortemente que o maior constituinte dos depósitos do pólo norte de Mercúrio é o gelo, que se encontra gelo na superfície do depósito mais frio, mas que este se encontra enterrado por baixo de um material escuro incomum na maioria dos depósitos, onde as temperaturas são um pouco elevadas para a água se encontrar à superfície no estado sólido de forma estável.
O MESSENGER utiliza a espectroscopia de neutrões para medir a concentração média de hidrogénio nas regiões correspondentes às manchas claras registadas pelo radio telescópio. A concentração de gelo é pressuposta a partir das concentrações de hidrogénio. “Os dados da espectroscopia indicam que os depósitos polares de Mercúrio contêm, em média, uma camada rica em hidrogénio com dezenas de centímetros de espessura debaixo de uma camada superficial com 10 a 20 centímetros de espessura menos rica em hidrogénio”, disse David Lawrense, um cientista participante na missão MESSENGER do laboratório de física aplicada da Universidade Johns Hopkins e autor principal de um dos artigos. “A camada enterrada possui uma constituição de hidrogénio consistente com gelo num estado quase puro”.
O MLS registou manchas claras a comprimentos de onda da ordem dos infravermelhos que são consistentes com os resultados do radar e do espectrómetro de neutrões. Além disso o MLA também registou manchas escuras com uma reflectância reduzida, consistentes com a teoria de que o gelo desses depósitos se encontra coberto por uma camada termicamente isolante. Gregory Newman, do Centro de Voo Espacial Goddard, da NASA, sugere que impacto de cometas ou de asteróides ricos em compostos voláteis poderão ter proporcionado tanto os depósitos escuros como os claros.
De acordo com David Paige, da Universidade da Califórnia, o material escuro deverá ser uma mistura de compostos orgânicos complexos trazidos para Mercúrio por cometas ou asteróides ricos em voláteis que colidiram com o planeta. O material orgânico poderá ter escurecido mais devido À exposição às radiações que atingem a superfície de Mercúrio (mesmo em regiões opostas ao Sol).
Este material isolante é agora a peça em falta, diz Sean Solomon do Observatório terrestre Lamont-Doherty da Universidade de Columbia, principal investigador da missão MESSENGER. “Por mais de 20 anos a comunidade científica tem deliberado se o planeta mais próximo do Sol hospeda gelo em abundância nas suas regiões polares permanentemente sombrias. O MESSENGER apresentou provas que confirmam a sua existência. Mas as novas observações levantam outras questões. Será que os materiais escuros dos depósitos polares são constituídos principalmente por compostos orgânicos? Que reacções químicas esse material experiencia? Haverá alguma região do planeta que possua tanto compostos orgânicos como água no estado líquido? Só com a continuação da exploração de Mercúrio é que se poderá (ou não) fazer progressos nestas questões.”
Fonte: Science@NASA