2012 년에 과학자들은 수은의 극지방에서 엄청난 양의 얼음이 발견되었다는 사실을 알게되어 기뻤습니다. 이 영구 음영 지역에서 수빙의 존재는 약 20 년 동안 추측의 대상 이었지만, 머큐리 표면, 우주 환경, 지구 화학 및 범위 (MESSENGER) 우주선이 극지방을 연구 한 후에야 확인되었습니다. .
MESSENGER 데이터에 따르면, 머큐리는 양 극에서 1 천억에서 1 조 톤의 수빙을 가질 수 있으며, 얼음은 장소에서 최대 20 미터 (65.5 피트)까지 가능할 것으로 추정되었습니다. 그러나 브라운 대학교 (Brown University)의 한 연구팀이 실시한 새로운 연구에 따르면 북극에 얼음이 포함 된 3 개의 큰 분화구와 더 작은 분화구가 더있을 수 있다고합니다.
"수은 레이저 고도계에서 수은의 북극 극지방 지역에있는 소규모 냉간 트랩과 3 개의 대형 분화구에서 지표수 얼음에 대한 새로운 증거"라는 제목의 연구는 최근에 지구 물리학 연구 서한. NASA ASTAR 연구원이자 Brown University의 박사 후보 인 Ariel Deutsch가 이끄는이 팀은 소규모 예금이 어떻게 수은의 전체 얼음 량을 극적으로 증가시킬 수 있는지 고려했습니다.
머큐리의 낮은 축 기울기는 태양과 가장 가까운 행성이면서 태양을 향한 표면 온도가 타 오르더라도 극지방이 영구적으로 음영 처리되어 평균 온도가 약 200K (-73 ° C; -100 °)임을 의미합니다. 에프). 이 지역에 얼음이 존재할 수 있다는 생각은 1990 년대로 거슬러 올라갑니다. 지구 기반 레이더 망원경이 북극 분화구 내에서 매우 반사적 인 지점을 발견했습니다.
이것은 MESSENGER 우주선이 지구의 북극에서 수빙과 일치하는 중성자 신호를 감지했을 때 확인되었습니다. 그 이후로 수성의 표면 얼음이 7 개의 큰 분화구에 국한된 것이 일반적인 합의였다. 그러나 아리엘 도이치 (Ariel Deutsch)가 브라운 대학의 언론 보도에서 설명했듯이, 그녀와 그녀의 팀은 그 이상을 살펴 보았습니다.
“수은의 표면 얼음이 주로 큰 분화구에 존재한다고 가정했지만, 우리는이 작은 규모의 퇴적물에 대한 증거도 보여줍니다. 분화구 내의 큰 퇴적물에 이러한 소규모 퇴적물을 추가하면 머큐리의 지표면 얼음 재고가 크게 증가합니다.”
이 새로운 연구를 위해 Deutsch는 NASA의 Goddard 우주 비행 센터의 연구 과학자 인 Gregory A. Neumann과 James W. Head가 합류했습니다. Brown의 지구, 지구 및 지구 과학과 교수 인 동시에 Head는 MESSENGER 및 Lunar Reconnaissance Orbiter 임무의 공동 조사관이었습니다.
그들은 함께 MESSENGER의 MLA (Mercury Laser Altimeter) 기기의 데이터를 조사했습니다. 이 장비는 MESSENGER가 우주선과 수성 사이의 거리를 측정하는 데 사용되었으며 결과 데이터는 지구 표면의 상세한 지형도를 만드는 데 사용됩니다. 그러나이 경우 MLA를 사용하여 얼음의 존재를 나타내는 표면 반사율을 측정했습니다.
MESSENGER 미션의 계측기 전문가 인 Neumann은 고도계의 반사 신호를 교정했습니다. 이러한 신호는 측정 값이 오버 헤드에서 측정되는지 각도에서 측정되는지에 따라 달라질 수 있습니다 (후자는 "오프 나 디어"판독 값이라고 함). Neumann의 조정 덕분에 연구원들은 수빙과 일치하는 3 개의 더 큰 분화구에서 반사율이 높은 침전물을 감지 할 수있었습니다.
그들의 추정에 따르면,이 3 개의 분화구에는 약 3,400 평방 킬로미터 (1313 mi²) 크기의 빙상이 포함될 수 있습니다. 또한이 팀은이 세 개의 큰 분화구를 둘러싼 지형도 조사했습니다. 이 지역은 분화구 내부의 빙상만큼 반사되지는 않았지만 수성의 평균 표면 반사율보다 밝았습니다.
이 외에도 소규모 예금의 증거를 찾기 위해 고도계 데이터도 조사했습니다. 그들이 발견 한 것은 각각 직경이 5km (3 마일) 미만인 4 개의 작은 분화구였으며 표면보다 더 반사적이었습니다. 이것으로 그들은 이전에 발견되지 않은 더 많은 양의 얼음이 있었을뿐만 아니라 얼음이 존재할 수있는 더 작은“차가운 함정”이있을 것이라고 추론했다.
새로 발견 된이 세 개의 큰 퇴적물과 수백 개의 작은 퇴적물 사이에서 머큐리의 총 얼음 양은 이전에 생각했던 것보다 훨씬 더 많을 수 있습니다. 도이치가 말했듯이 :
“이 강화 된 반사 시그니처는이 지형 전체에 퍼져있는 소규모 얼음 조각에 의해 유도되는 것이 좋습니다. 이러한 패치의 대부분은 고도계 계측기로 개별적으로 해석하기에는 너무 작지만 전체적으로 전반적으로 향상된 반사율에 기여합니다.이 4 가지는 MESSENGER 계측기로 해결할 수있는 것입니다. 우리는 아마도 1 킬로미터에서 몇 센티미터까지 다양한 크기가있을 것이라고 생각합니다.”
과거에, 달 표면에 대한 연구는 또한 cratered polar 지역에서 수빙의 존재를 확인했습니다. 추가 연구에 따르면 큰 분화구 외부의 작은“콜드 트랩 (cold trap)”도 얼음을 포함 할 수 있습니다. 일부 모델에 따르면, 이러한 작은 예금을 고려하면 달의 총 얼음 양에 대한 추정치가 효과적으로 두 배가 될 수 있습니다. 머큐리도 마찬가지입니다.
그러나 Jim Head (이 연구의 Deutsch Ph.D. 고문으로도 활동 했음)가 지적했듯이,이 연구는 태양계의 물이 어디서 왔는지에 대한 새로운 문제를 추가합니다. 그는“우리가 이해하고자하는 주요한 것 중 하나는 지구, 달 및 행성의 이웃을 포함한 태양계 내부를 통해 물과 다른 휘발성 물질이 어떻게 분포되어 있는지이다. "이 연구는 물의 증거를 찾을 수있는 새로운 장소를 열었습니다. 수성에는 생각보다 훨씬 많은 양이 있습니다."
태양계가 이전에 예상했던 것보다 더 많은 물을 공급할 수 있음을 나타내는 것 외에도, 머큐리와 달에 풍부한 얼음의 존재는이 시체들에 전초 기지를 세우는 제안을 강화했습니다. 이 전초 기지는 지역 퇴적물 얼음을 히드라진 연료로 전환 할 수있어 태양계 전체에 장거리 임무를 설치하는 데 드는 비용을 크게 줄일 수 있습니다.
추측이 적은 측면에서이 연구는 또한 태양계가 어떻게 형성되고 진화했는지에 대한 새로운 통찰력을 제공합니다. 오늘날 우리가 알고있는 것보다 물이 훨씬 더 많다면, 아마도 소행성과 혜성에 의해 태양계 전체에 분포되었을 때 행성 형성 초기 시대에 더 많이 존재했을 것입니다.
