Panas terik di siang hari Merkurius dapat membantunya membuat esnya sendiri di topi – Sains Terkini

Sudah sulit untuk percaya bahwa ada es di Merkurius, di mana suhu siang hari mencapai 400 derajat Celcius, atau 750 derajat Fahrenheit. Sekarang sebuah penelitian yang akan datang mengatakan bahwa panas Vulcan di planet yang paling dekat dengan matahari kemungkinan membantu membuat sebagian dari es itu.

Seperti halnya Bumi, asteroid mengirimkan sebagian besar air Merkurius, konsensus ilmiah berlaku. Tetapi panas siang hari yang ekstrim bisa bergabung dengan suhu minus 200 derajat Celcius di sudut-sudut kawah kutub yang tidak pernah melihat sinar matahari untuk bertindak sebagai laboratorium kimia pembuat es raksasa, kata para peneliti di Institut Teknologi Georgia.

Kimia tidak terlalu rumit. Tetapi studi baru memodelkannya pada kondisi kompleks pada Merkurius, termasuk angin matahari yang menghempaskan planet dengan partikel bermuatan, banyak di antaranya adalah kunci proton untuk kimia itu. Model ini menghadirkan jalur yang memungkinkan bagi air untuk muncul dan terkumpul sebagai es di planet yang penuh dengan semua komponen yang diperlukan.

"Ini bukan sesuatu yang aneh, keluar dari ide lapangan kiri. Mekanisme kimia dasar telah diamati puluhan kali dalam penelitian sejak akhir 1960-an," kata Brant Jones, seorang peneliti di Sekolah Kimia dan Biokimia Georgia Tech dan penulis pertama makalah itu. . "Tapi itu ada di permukaan yang terdefinisi dengan baik. Menerapkan kimia pada permukaan yang rumit seperti yang ada di planet adalah penelitian yang inovatif."

Kimia panas dan sederhana

Mineral dalam tanah permukaan Merkurius mengandung apa yang disebut kelompok hidroksil (OH), yang sebagian besar dihasilkan oleh proton. Dalam model tersebut, panas ekstrem membantu membebaskan gugus hidroksil kemudian memberi energi mereka untuk saling berhantam untuk menghasilkan molekul air dan hidrogen yang terangkat dari permukaan dan melayang di sekitar planet ini.


Beberapa molekul air dipecah oleh sinar matahari atau naik jauh di atas permukaan planet, tetapi molekul lain mendarat di dekat kutub Merkurius dalam bayangan permanen kawah yang melindungi es dari matahari. Merkurius tidak memiliki atmosfer dan karenanya tidak ada udara yang dapat menghantarkan panas, sehingga molekul-molekul itu menjadi bagian dari es gletser permanen yang bertempat di bayang-bayang.

"Ini sedikit seperti lagu Hotel California. Molekul air dapat memeriksa bayangan tetapi mereka tidak pernah bisa pergi," kata Thomas Orlando, seorang profesor di Sekolah Kimia dan Biokimia Georgia Tech dan peneliti utama studi tersebut. Orlando ikut mendirikan Pusat Teknologi Georgia untuk Teknologi dan Penelitian Antariksa.

"Jumlah total yang kami dalilkan yang akan menjadi es adalah 1013 kilogram (10.000.000.000.000 kg atau 11.023.110.000 ton) selama periode sekitar 3 juta tahun," kata Jones. "Prosesnya dapat dengan mudah mencapai 10 persen dari total es Merkurius."

Para peneliti akan mempublikasikan hasilnya di Surat Jurnal Astrofisika pada hari Senin, 16 Maret 2020. Penelitian ini didanai oleh program NASA Virtual System Exploration Research Institute (SSERVI) dan program Atmospheric Planet NASA.

Pesawat ruang angkasa mengkonfirmasi es

Pada tahun 2011, sebuah penyelidikan NASA mulai mengorbit Merkurius dan mengkonfirmasi sinyal khas es es di dekat kutub. Wahana antariksa MESSENGER (MErcury Surface, Space Environment, GEochemistry, dan Ranging) mengirim kembali gambar dan data yang menguatkan tanda tangan sebelumnya untuk es yang diambil bertahun-tahun sebelumnya oleh radar berbasis bumi.

Es itu suram dan mengintai di bayangan permanen di kawah kutub di Merkurius, yang dipenuhi oleh meteorit dan bekas asteroid seperti bulan Bumi. Bahkan, kesamaan antara dua bola, termasuk ukurannya, telah menyebabkan banyak perbandingan, termasuk kemungkinan es air pada keduanya.

Manusia telah menemukan tanda-tanda samar kemungkinan es di bulan tetapi telah menemukan es dengan kepastian absolut yang hampir sama dan dalam jumlah yang sebanding di Merkurius. Itu telah memicu beberapa goresan kepala: Jika asteroid, komet, dan meteorit menghantam Merkurius dan bulan dengan air, apa yang menyebabkan perbedaan dalam keberadaan es? Apakah Merkurius menerima air dengan cara yang tidak akan berhasil di bulan?

"Proses dalam model kami tidak akan mendekati produktif di bulan. Untuk satu, tidak ada cukup panas untuk secara signifikan mengaktifkan kimia," kata Jones.

Dalam proyek terpisah, laboratorium Orlando sedang merancang sistem berdasarkan kimia yang sama untuk membuat air di bulan untuk stasiun astronot masa depan yang akan berlokasi di sana.

'Tornado magnetik besar'

Proton dari angin matahari lebih banyak terdapat di Merkurius daripada di Bumi, di mana medan magnet yang kuat mencambuk partikel angin matahari, termasuk proton, kembali ke luar angkasa. Ladang Merkurius hanya sekitar 1 persen lebih kuat, dan ia menggulung proton ke permukaan.

"Ini seperti tornado magnetik besar, dan mereka menyebabkan migrasi proton besar di sebagian besar permukaan Merkurius dari waktu ke waktu," kata Orlando.

Proton menanamkan diri ke dalam tanah di seluruh planet ini sekitar 10 nanometer, membentuk mineral kelompok hidroksil (OH), yang berdifusi ke permukaan, di mana panas melakukan sisanya.

"Saya akan mengakui bahwa banyak air di Merkurius dikirim dengan memengaruhi asteroid," kata Jones. "Tapi ada juga pertanyaan dari mana asteroid yang sarat air mendapatkan air itu. Proses seperti ini bisa membantu membuatnya."

"Komet atau asteroid sebenarnya tidak perlu membawa air karena tabrakan sendirian dengan planet atau bulan juga dapat membuat air," kata Orlando. "Merkurius dan bulan selalu ditabrak meteoroid kecil, jadi ini selalu terjadi."


You may also like...

Leave a Reply

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.