Wasser ist nicht nur das einzige Lösungsmittel, das Leben unterstützen kann, sondern auch lebenswichtig für das Leben, wie wir es hier auf der Erde kennen. Aus diesem Grund ist es immer aufregend, Wasserablagerungen - ob in flüssiger Form oder als Eis - auf anderen Planeten zu finden. Selbst wenn dies nicht als potenzieller Hinweis auf das Leben angesehen wird, bietet das Vorhandensein von Wasser Möglichkeiten zur Erforschung, wissenschaftlichen Untersuchung und sogar zur Schaffung menschlicher Außenposten.
Dies war sicherlich der Fall bei Mond und Merkur, wo Wassereis in den permanent beschatteten Kraterregionen um die Pole entdeckt wurde. Aber nach einer neuen Analyse der Daten aus dem Mondaufklärungsorbiter und der BOTE Raumschiff, Mond und Merkur haben möglicherweise deutlich mehr Wassereis als bisher angenommen.
Die Studie, die die neuen Erkenntnisse beschreibt, erschien kürzlich in der Zeitschrift Naturgeowissenschaften. Das Team wurde von Lior Rubanenko und David A. Paige - einem Doktoranden und Professor für Planetenwissenschaften am Department of Earth, Planetary and Space Sciences der Universität von Kalifornien, Los Angeles (UCLA) - mit Unterstützung von Jaahnavee Venkatrama geleitet. ein Statistiker und UCLA-Absolvent.
Wenn es darauf ankommt, haben Merkur und der Mond viel gemeinsam. Beide sind von Natur aus terrestrisch (auch bekannt als felsig) und bestehen aus Silikatmineralien und Metallen, die zwischen einem Metallkern und einem Silikatmantel und einer Kruste unterscheiden. Außerdem sind beide so ausgerichtet, dass die Sonne niemals hoch über dem Horizont aufgeht und dauerhaft beschattet bleibt.
Infolgedessen gehören diese Regionen zu den kältesten im Sonnensystem, und topografische Vertiefungen (wie Einschlagkrater) erhalten überhaupt kein Sonnenlicht. Seit Jahrzehnten theoretisieren Wissenschaftler, dass in ihnen eingeschlossenes Wassereis möglicherweise Milliarden von Jahren überleben könnte. In den letzten Jahren wurde dies durch Missionen wie die bestätigt Mondaufklärungsorbiter (LRO) und die BOTE Orbiter.
Diese Beobachtungen ergaben gletscherartige Eisablagerungen auf Merkur, aber nicht auf dem Mond, obwohl ihre polaren thermischen Umgebungen einander sehr ähnlich sind. Frühere Radar- und Bildgebungsstudien zeigten jedoch nur fleckige, flache Eisablagerungen an Orten wie dem Shakleton-Krater und anderen tief liegenden Gebieten im Südpol-Aitken-Becken.
Nancy Chabot ist Instrumentenwissenschaftlerin für das Mercury Dual Imaging System von MESSENGER vom Johns Hopkins Applied Physics Laboratory (JHUAPL). Wie sie erklärte:
„Wir haben gezeigt, dass die polaren Ablagerungen von Merkur überwiegend aus Wassereis bestehen und sowohl in den Nord- als auch in den Südpolregionen von Merkur weit verbreitet sind. Die Eisablagerungen von Quecksilber scheinen viel weniger fleckig zu sein als die auf dem Mond und relativ frisch, vielleicht in den letzten zehn Millionen Jahren eingelagert oder aufgefrischt. "
Dieser unerklärliche Unterschied zwischen Merkur und Mond hat das UCLA-Team motiviert, eine vergleichende Analyse der polaren Krater auf Merkur und Mond durchzuführen, um diesen Unterschied zwischen den beiden Welten zu untersuchen. Durch erneutes Betrachten der Daten ergibt sich die Möglichkeit, dass auch in den Kraterregionen des Mondes dicke Eisablagerungen vorhanden sind.
Zu dieser Schlussfolgerung gelangte die Untersuchung der von MESSENGER und LRO erhaltenen Höhendaten von etwa 15.000 einfachen Kratern auf Merkur und Mond, die durch kleinere, weniger energetische Einflüsse entstanden waren. Diese Krater haben einen Durchmesser zwischen 2,5 km und 15 km (~ 1,5 mi bis 9,3 mi), werden durch die Stärke der Oberflächenstaubschicht zusammengehalten und sind tendenziell kreisförmiger und symmetrischer als große Krater.
Die UCLA-Wissenschaftler verwendeten diese inhärente Symmetrie, um die Dicke des in ihnen eingeschlossenen Eises abzuschätzen. Sie fanden heraus, dass von den untersuchten Kratern eine signifikante Anzahl von ihnen bis zu 10% flacher war, wenn sie sich in der Nähe des Nordpols auf Merkur und des Südpols des Mondes befanden, jedoch nicht in der Nähe des Nordpols des Mondes.
Das Team kam zu dem Schluss, dass die wahrscheinlichste Erklärung für diesen Unterschied in der Tiefe die Ansammlung von dicken Eisablagerungen auf beiden Welten ist. Dies wurde durch die Tatsache gestützt, dass die nach Polen gerichteten Hänge dieser Krater etwas flacher zu sein scheinen als ihre nach Äquator gerichteten Hänge, und dass diese Unterschiede in Regionen, in denen die Eisstabilität durch die Umlaufbahn von Merkur um die Sonne gefördert wird, signifikanter sind.
Sie fanden auch heraus, dass diese potenziellen Eisablagerungen unter der Oberfläche mit Kratern mit Oberflächeneis zusammenfallen. Wie Rubanenko zusammenfasste:
„Wir haben festgestellt, dass sich flache Krater in der Regel in Gebieten befinden, in denen zuvor in der Nähe des Südpols des Mondes Oberflächeneis festgestellt wurde, und vermutet, dass diese Untiefe höchstwahrscheinlich auf das Vorhandensein von vergrabenen dicken Eisablagerungen zurückzuführen ist. “
Und während sich herausgestellt hat, dass das Eis in der kraterartigen nördlichen Region von Merkur nahezu rein ist, werden die auf dem Mond entdeckten Ablagerungen höchstwahrscheinlich mit dem Regolithen gemischt und geschichtet. Obwohl dieser Trend für kleinere einfache Krater beobachtet wurde, schließt er nicht aus, dass Eis auch in größeren Kratern weit verbreitet sein könnte.
Diese Forschung kann nicht nur dazu beitragen, die Frage nach der scheinbar geringen Häufigkeit von Mondeis (im Vergleich zu Quecksilber) zu lösen, sondern könnte auch praktische Anwendungen haben. Sagte Noah Petro, der LRO
Angesichts mehrerer Pläne zum Bau von Forschungsaußenposten im Südpol-Aitken-Becken des Mondes ist das mögliche Vorhandensein von noch mehr Wassereis eine sehr gute Nachricht. Wenn dies bestätigt wird, könnten diese reichlich vorhandenen Wassereis-Caches Außenposten, Kraftstoffherstellungsvorgänge, die Einrichtung von Tankstellen und möglicherweise sogar eine dauerhafte Mondansiedlung erleichtern.
