یافتههای جدید نشان میدهد یخ عطارد به صورت سریع انباشته شده، نه اینکه به تدریج و در طولانی مدت تامین شده باشد.
برخوردی عظیم و منفرد ممکن است آب را به سرعت در سراسر عطارد پخش کرده و مقدار زیادی از آن را در دهانههای قطبی همیشه در سایه محبوس کرده باشد – طبق تخقیقی جدید، همه اینها در بازه یک روز عطاردی (معادل ۱۷۶ روز زمینی).
عطارد به عنوان نزدیکترین سیاره به خورشید، به نظر آخرین جایی در منظومه شمسی میآید که یخ آب در آن دوام بیاورد. خورشید در آسمان عطارد تقریباً سه برابر بزرگتر از آنچه از زمین دیده میشود، به نظر میرسد، در حالی که دمای روزانه در این جهان سوخته میتواند به بیش از ۴۲۷ درجه سلسیوس برسد.
با این حال، رصدهای تلسکوپهای زمینی در دهه ۱۹۹۰ که بعداً توسط فضاپیمای مسنجر (MESSENGER) ناسا تایید شد، گنجینههای عظیمی از یخ مدفون درون دهانههای عمیق نزدیک قطبهای عطارد را نشان داد که هرگز نور مستقیم خورشید را دریافت نمیکنند. اما دقیقاً چگونگی تشکیل این یخ، همچنان راز باقی مانده است.
فرضیه اصلی پیشنهاد میکند که یخ قطبی در اثر برخورد نسبتاً اخیر دنبالهدار یا سیارکی غنی از آب تحویل داده شده است – احتمالاً در مقیاس و سن برخوردی که دهانه هوکوسای (Hokusai) را تراشیده است. هوکوسای دهانهای برجسته به عرض ۹۷ کیلومتر در نیمکره شمالی عطارد است و به خاطر پرتوهای درخشان بقایای خود که هزاران کیلومتر در سراسر سیاره کشیده شدهاند، شناخته میشود. این پرتوها زمانی ایجاد شدند که مواد منفجر شده از زیر سطح عطارد در هنگام برخورد به بیرون پرتاب شدند.
محققان در مقاله جدید مینویسند: «آب در پی برخورد در عطارد چگونه حمل و توزیع میشود؟ نتایج ارائه شده در اینجا نشان میدهد که پاسخ تا حدی به مقیاس برخورد بستگی دارد.»
برای بررسی این ایده که بخش زیادی از یخ امروزی عطارد ممکن است توسط برخوردی بزرگ و غنی از مواد فرار تحویل داده شده باشد، گروهی به رهبری دانشمند «پارواتی پرِم» از آزمایشگاه فیزیک کاربردی جانز هاپکینز در مریلند، شبیهسازیهای رایانهای از برخورد مشابه هوکوسای را انجام دادند.
گروه در این مطالعه جدید گزارش میدهد که برخورد شبیهسازی شده با برخوردگری به عرض تقریباً ۱۷ کیلومتر مطابقت دارد که با سرعت تا ۳۰ کیلومتر بر ثانیه به عطارد برخورد کرده و جوی موقت، متراکم و غنی از بخار آب در اطراف سیاره ایجاد میکند.
این مطالعه اشاره میکند: «تنها در طی کمی بیش از یک ساعت پس از برخورد، بخار آب ناشی از برخورد منبسط شده و کاملاً سیاره را احاطه میکند.» و میافزاید: «بخش عمده انباشت یخ در طی یک روز خورشیدی (۱۷۶ روز زمینی) رخ میدهد.»
بر اساس این مطالعه، گسترش شگفتآور سریع آب به این دلیل ممکن شد که جو متراکم ناشی از برخورد به طور موثری از خود در برابر تابش فرابنفش شدید خورشید محافظت کرد.
محققان میگویند ابر موقت و غلیظ بخار آب مانند سپر عمل کرد و تجزیه مولکولهای آب را کند کرد و به مقادیر بسیار بیشتر آب اجازه داد به اندازه کافی دوام بیاورند تا به دهانههای قطبی همیشه در سایه عطارد مهاجرت کنند.
این یافتهها نشان میدهد یخ عطارد به صورت سریع انباشته شده، نه اینکه به تدریج در طولانی مدت تامین شده باشد – سناریویی که به گفته این مطالعه به توضیح خلوص ظاهری ذخایر یخ نیز کمک میکند.
دهانههای سرد و سایهدار در قطب شمال عطارد، مانند کاندینسکی و پروکفیف، میتوانند مایلها عمق داشته باشند و ممکن است هرگز نور خورشید را دریافت نکنند.
دانشمندان امیدوارند مشاهدات آینده از ماموریت مشترک اروپایی-ژاپنی بپیکلمبو (BepiColombo) سرنخهای جدیدی درباره منشا یخ قطبی عطارد ارائه دهد. این فضاپیمای ۱.۸ میلیارد دلاری – دومین ماموریتی بود که پس از مسنجر به مدار عطارد فرستاده میشود – با تاخیر ۱۱ ماهه مواجه شد زیرا نقص در پیشرانه، مهندسان را مجبور کرد بخشی از مسیر آن را برای جبران کاهش نیروی پیشرانش دوباره طراحی کنند.
برنامه ریزی شده است بپیکلمبو در نوامبر وارد مدار عطارد شود، سپس دو کاوشگر آن از هم جدا شده و مطالعه سیاره را از مدارهای مختلف آغاز میکنند.
این تحقیق در مقالهای که در ۱۲ می در مجله «ژئوفیزیکال ریسرچ: سیارات» منتشر شده، شرح داده شده است.
