部分的にローカルと呼ばれる水星の氷

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Anonim
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天文学者は、地元の鉱物への太陽風の影響下で水星に水が形成されるシナリオを提案しました。結果として生じる分子は、極地の恒久的に日陰になっているクレーターに部分的に定着し、そこに氷の蓄えを作ります。したがって、その存在がメッセンジャー装置のデータから得られるそのような堆積物の形成については、局所的なプロセスも責任を負う可能性があり、彗星の落下だけでなく、著者はアストロフィジカルジャーナルレターに書いています。

水星は太陽に最も近い惑星であるため、日中の気温は摂氏400度を超えます。また、この位置のために、惑星は、発光体からの粒子の流れ、つまり太陽風の影響を強く受けます。これにより、ガスが太陽プラズマの圧力下で大気を離れるため、大気の密度が非常に低くなります。

水星の地上レーダースキャン、および惑星の軌道に入ったメッセンジャー宇宙船に搭載された中性子分光計とレーザー高度計からのデータは、常に影になっている極周辺のクレーターに水氷の堆積物が存在することを示しています。小惑星や彗星と一緒に衝突すると考えられていますが、太陽風の影響下で水が合成される局所的なメカニズムがある可能性があります。月や小惑星についても同様のオプションがすでに検討されています。

ジョージア工科大学のトーマス・オーランドが率いるアメリカの科学者たちは、水星のための水の形成計画を提案しました。このスキームによれば、惑星の昼間側では、レゴリスに含まれるヒドロキシル基(OH-)が分離され、太陽風陽子の作用下で水に変わる可能性があります。これらの分子は、太陽の明るい放射下での光分解、宇宙への揮発、極域での沈着など、さまざまな運命に直面する可能性があります。この研究のシミュレーションは、蓄積された氷の最大10パーセントがこのメカニズムに起因する可能性があることを示しています。

科学者たちは、プロトンが金属酸化物と相互作用するときのヒドロキシルの形成を長い間知っていました。月の表面と、アルミニウム、カルシウム、鉄、マグネシウムの酸化物で主に構成されているいくつかの小惑星で観察される、波長2.8ミクロンの吸収線の出現の原因はこのプロセスであると考えられています。 。時間の経過とともに、追加されるヒドロキシル基の数はますます多くなり、新しいものの出現は遅くなりますが、水素分子と水の形成は増加します。これらの物質の収量のバランスは、対応する化学反応に関連する表面温度、濃度、および活性化エネルギーによって設定されます。

新しい研究によると、効率的な水形成のための重要な条件は、高い陽子フラックスと高温です。水星の磁場は地球の磁場の約100分の1であるため、荷電粒子を偏向させる能力ははるかに低くなります。その結果、惑星は荷電粒子の強い流れを形成し、約10ナノメートルだけ土壌に浸透します。著者の計算によると、これにより、惑星の日中の表面全体に1日あたり約3×1030の水分子が形成されます。

可能な移動ルートを考慮したモデリングでは、300万年以上にわたって周極クレーターに約1013キログラムの水が蓄積すると予測されています。これは、そこにある総水の10分の1のオーダーになる可能性があります。したがって、水星への水の出現における彗星と小惑星の支配的な役割にもかかわらず、局所的な融合メカニズムも重要である可能性があります。

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