بالإضافة إلى كونه المذيب الوحيد القادر على دعم الحياة ، فإن الماء ضروري للحياة كما نعرفها هنا على الأرض. وبسبب هذا ، فإن العثور على رواسب الماء - سواء في شكل سائل أو مثلج - على الكواكب الأخرى هو أمر مثير دائمًا. حتى في الأماكن التي لا يُنظر فيها على أنها مؤشر محتمل للحياة ، فإن وجود المياه يوفر فرصًا للاستكشاف والدراسة العلمية وحتى إنشاء البؤر الاستيطانية البشرية.
كان هذا هو الحال بالتأكيد فيما يتعلق بالقمر وعطارد ، حيث تم اكتشاف جليد الماء في المناطق المليئة بالظلال بشكل دائم حول القطبين. ولكن وفقا لتحليل جديد للبيانات من مركبة الاستطلاع القمري و ال رسول المركبة الفضائية ، قد يكون للقمر وعطارد جليد مائي أكثر بكثير مما كان يعتقد سابقًا.
ظهرت الدراسة التي تصف النتائج الجديدة مؤخرًا في المجلة علوم الطبيعة. قاد الفريق ليئور روبانينكو وديفيد أ. بيج - طالب دراسات عليا وأستاذ علوم الكواكب من قسم الأرض ، الكواكب وعلوم الفضاء في جامعة كاليفورنيا ، لوس أنجلوس (UCLA) - بمساعدة مقدمة من Jaahnavee Venkatrama ، خريج إحصائي و UCLA.
عندما يتعلق الأمر بها ، فإن عطارد والقمر يشتركان في الكثير. كلاهما أرضي (ويعرف أيضًا باسم الصخرية) في الطبيعة ، ويتألف من معادن سيليكات ومعادن متباينة بين النواة المعدنية وغطاء سيليكات وقشرة. بالإضافة إلى ذلك ، كلاهما موجهان بطريقة لا تشرق بها الشمس أبداً فوق الأفق ، مما يتركهما مظللين بشكل دائم.
ونتيجة لذلك ، تعد هذه المناطق من أكثر المناطق برودة في المجموعة الشمسية ، ولا تتلقى المنخفضات الطبوغرافية (مثل فوهات الحفر) أي ضوء شمس على الإطلاق. لعقود من الزمن ، افترض العلماء أن الجليد المائي المحبوس داخلهم يمكن أن يبقى لبلايين السنين. في السنوات الأخيرة ، تم تأكيد ذلك من قبل بعثات مثل مركبة الاستطلاع القمري (LRO) و رسول المدار.
كشفت هذه الملاحظات عن رواسب جليدية شبيهة بالجليد على عطارد ولكن ليس القمر ، على الرغم من حقيقة أن بيئاتها الحرارية القطبية متشابهة جدًا مع بعضها البعض. ومع ذلك ، أظهرت دراسات الرادار والتصوير السابقة رواسب جليدية ضحلة غير مكتملة في أماكن مثل فوهة شاكلتون وغيرها من المناطق المنخفضة في حوض القطب الجنوبي-أيتكين.
نانسي شابوت هي عالمة أدوات لنظام ميركوري للتصوير المزدوج من مختبر جون هوبكنز للفيزياء التطبيقية (JHUAPL). كما أوضحت:
"أظهرنا أن رواسب عطارد القطبية تتكون في الغالب من جليد الماء وتوزع على نطاق واسع في كل من المناطق القطبية الشمالية والجنوبية لعطارد. يبدو أن رواسب الزئبق الجليدية أقل بقعًا بكثير من تلك الموجودة على القمر ، وهي طازجة نسبيًا ، ربما تكون قد تم وضعها أو تحديثها خلال العشرات الأخيرة من ملايين السنين ".
هذا الاختلاف الذي يتعذر تفسيره بين عطارد والقمر هو ما دفع فريق جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس إلى إجراء تحليل مقارن للفوهات القطبية على عطارد والقمر للتعمق في هذا الاختلاف بين العالمين. من خلال مراجعة البيانات مرة أخرى ، يزيد تحليلهم من احتمالية وجود رواسب جليدية سميكة أيضًا في مناطق الحفر في القمر.
تم التوصل إلى هذا الاستنتاج من خلال فحص بيانات الارتفاع التي حصل عليها MESSENGER و LRO لما يقرب من 15000 حفرة بسيطة على عطارد والقمر والتي تشكلت من خلال تأثيرات أصغر وأقل نشاطًا. يبلغ قطر هذه الحفر ما بين 2.5 كيلومتر إلى 15 كيلومتر (~ 1.5 ميل إلى 9.3 ميل) ، وهي متماسكة معًا بقوة طبقة الغبار السطحي ، وتميل إلى أن تكون دائرية ومتناظرة أكثر من الحفر الكبيرة.
استخدم علماء UCLA هذا التماثل المتأصل لتقدير سمك الجليد المحبوس داخلهم. ما وجدوه هو أنه من الحفر التي قاموا بفحصها ، كان عدد كبير منهم يصل إلى 10 ٪ ضحلة عندما يقع بالقرب من القطب الشمالي على عطارد والقطب الجنوبي للقمر ، ولكن ليس بالقرب من القطب الشمالي للقمر.
وخلص الفريق إلى أن التفسير الأكثر احتمالا لهذا الاختلاف في العمق هو تراكم الرواسب الجليدية السميكة في العالمين. كان هذا مدعومًا بحقيقة أن المنحدرات المواجهة للقطب لهذه الفوهات تبدو أكثر ضحالة قليلاً من المنحدرات التي تواجه خط الاستواء وأن هذه الاختلافات أكثر أهمية في المناطق التي يتم فيها تعزيز استقرار الجليد بواسطة مدار عطارد حول الشمس.
ووجدوا أيضًا أن هذه الرواسب الجليدية المحتملة تحت السطح تتزامن مع الفوهات التي تحتوي على جليد. كما لخص روبانينكو:
"وجدنا أن الحفر الضحلة تميل إلى أن تكون موجودة في المناطق التي تم فيها اكتشاف الجليد السطحي سابقًا بالقرب من القطب الجنوبي للقمر, واستنتج أن هذه الضحلة هي على الأرجح بسبب وجود رواسب جليدية سميكة مدفونة ".
وبينما تم العثور على الجليد في المنطقة الشمالية المليئة بالزئبق وكأنه نقي تقريبًا ، فمن المرجح أن تكون الرواسب المكتشفة على القمر ممزوجة بالريجولي وطبقات. وأخيرًا ، في حين لوحظ هذا الاتجاه بالنسبة للحفر الصغيرة الأصغر ، فإنه لا يحول دون إمكانية انتشار الجليد على نطاق واسع في الحفر الأكبر أيضًا.
قد لا يساعد هذا البحث فقط في حل السؤال المتعلق بالوفرة الواضحة للجليد القمري (نسبة إلى عطارد) ، ولكن يمكن أن يكون له أيضًا تطبيقات عملية. قال نوح بترو ال LRO
مع وجود خطط متعددة لبناء مواقع بحثية في حوض South Pole-Aitken للقمر ، فإن الوجود المحتمل لمزيد من الجليد المائي هو خبر جيد جدًا. إذا تم تأكيد ذلك ، فإن هذه المخابئ الوفيرة من الجليد المائي يمكن أن تسهل أكثر في المواقع الأمامية ، وعمليات تصنيع الوقود ، وإنشاء مستودعات للتزود بالوقود ، وربما حتى مستوطنة قمرية دائمة.
