As áreas vermelhas são as áreas da região polar norte de Mercúrio que estão na sombra, mapeadas por Messenger. Os depósitos polares fotografados da Terra com base em radar estão em amarelo.
A NASA acabou de anunciar, em uma conferência de imprensa ao vivo, que novas observações feitas pela sonda Messenger fornecem apoio convincente para a antiga hipótese de que há água congelada abundante, além de outros materiais voláteis congelados, nas regiões polares permanentemente sombreadas de Mercúrio.
Ironicamente, Mercúrio é o planeta que orbita mais próximo ao sol. Messenger vem estudando o planeta de forma intensa desde a sua chegada lá, em março de 2011.
Segundo medidas de radar da nave, as evidências de água congelada se concentram na região permanentemente sombreada do polo norte do planeta. Pensa-se que o gelo tem pelo menos meio metro de profundidade, e possivelmente até 20 metros de profundidade.
Cientistas dizem que é provável que o polo sul de Mercúrio também tenha gelo, embora ainda não haja dados para apoiar essa ideia. A nave Messanger orbita muito mais perto do polo norte do que do sul.
Conclusão definitiva
Três linhas independentes de evidências sustentam a conclusão de que há gelo em Mercúrio: as primeiras medidas de excesso de hidrogênio no polo norte de Mercúrio; as primeiras medidas de refletância dos depósitos polares de Mercúrio em comprimentos de onda quase infravermelhos; e os primeiros modelos detalhados da superfície e temperatura do polo norte de Mercúrio, usando a topografia real da superfície do planeta.
Os resultados foram apresentados em três artigos diferentes publicados online na revista Science Express.
Áreas sombreadas
Dada a sua proximidade com o sol, Mercúrio não parece um lugar provável para se encontrar gelo. No entanto, a inclinação do eixo de rotação do planeta é quase zero – menos de um grau -, de forma que alguns “bolsões” (“crateras”) nos polos do planeta nunca veem a luz solar.
Décadas atrás, os cientistas sugeriram que poderia haver gelo e outros compostos voláteis congelados presos nessas regiões polares. A ideia recebeu um impulso em 1991, quando o telescópio de Arecibo, em Porto Rico, detectou manchas brilhantes nos polos de Mercúrio, pontos que refletiam as ondas de rádio na forma como se esperaria se houvesse água congelada lá.
Muitas dessas manchas correspondiam à localização de crateras de impacto mapeadas pela sonda Mariner 10 em 1970. Mas como a sonda tinha observado menos de 50% do planeta, os cientistas não tinham um diagrama completo dos polos para comparar com as imagens.
A chegada da Messenger em Mercúrio, no ano passado, mudou isso. Imagens da sonda feitas em 2011 e no início deste ano confirmaram que as manchas brilhantes estão dentro das regiões sombreadas na superfície de Mercúrio, e os resultados são consistentes com a hipótese de água congelada.
Agora, novos dados indicam fortemente que a água congelada é o constituinte principal dos depósitos no polo norte de Mercúrio. O gelo está exposto na superfície dos depósitos mais frios, mas está enterrado sob um material excepcionalmente escuro na maior parte do depósitos, áreas onde as temperaturas são “quentes” demais para que o gelo seja estável na superfície.
A confirmação
Messenger utilizou espectroscopia de nêutrons para medir as concentrações médias de hidrogênio dentro das manchas. Concentrações consistentes com água congelada foram obtidas.
“Os dados indicam que os depósitos polares contêm, em média, uma camada rica de hidrogênio com mais de dezenas de centímetros de espessura abaixo de uma camada superficial de 10 a 20 centímetros de espessura, que é menos rica em hidrogênio”, afirma David Lawrence, da Universidade Johns Hopkins e principal autor de um dos artigos. “A camada enterrada tem um teor de hidrogênio de acordo com água congelada quase pura”.
Dados do MESSENGER Laser Altimeter (MLA), que já disparou mais de 10 milhões de pulsos de laser no planeta para fazer mapas detalhados da topografia de Mercúrio, corroboram os resultados de radar e medições de espectrômetro de nêutrons da região polar de Mercúrio.
“A correlação de refletância observada com temperaturas modeladas indica que as regiões opticamente brilhantes são consistentes com gelo de superfície”, explica Gregory Neumann, da NASA.
O MLA também registrou manchas escuras com refletância diminuída, o que está de acordo com a teoria de que o gelo nas áreas é coberto por uma camada de isolamento térmico. Neumann sugere que impactos de cometas ou asteroides ricos em material volátil podem ter fornecido tanto os depósitos escuros quanto os brilhantes, uma descoberta confirmada em um terceiro estudo, liderado por David Paige, da Universidade da Califórnia, em Los Angeles.
Paige e seus colegas analisaram os modelos detalhados da superfície e temperatura das regiões polares de Mercúrio utilizando a topografia real do planeta medida pelo MLA. As medidas “mostram que a distribuição espacial das regiões está bem adaptada pela distribuição prevista de água congelada termicamente estável”, disse Paige.
O material escuro é provavelmente uma mistura de compostos orgânicos complexos levados a Mercúrio por impactos de cometas e asteroides, os mesmos objetos que provavelmente levaram gelo ao planeta. Esse material pode ter obscurecido por exposição à radiação na superfície de Mercúrio, mesmo em áreas permanentemente sombreadas.
Tem gelo… e agora?
Apesar da confirmação, esperada há mais de 20 anos, de que o planeta mais próximo do sol acolhe gelo abundante em suas regiões polares, as novas observações também levantaram novas questões.
Os materiais escuros nos depósitos polares consistem principalmente de compostos orgânicos? Que tipo de reações químicas o material tem experimentado? Há alguma região sobre ou dentro de Mercúrio que pode ter tanto água líquida quanto compostos orgânicos?
Só com a exploração contínua de Mercúrio poderemos responder essas novas questões. O jeito é aguardar por mais notícias boas da Messenger.[Discovery, NASA 1 e 2, DenverPost]