En Mercurio, el calor ayuda a producir hielo

Paradójicamente, el intenso calor en Mercurio, donde las temperaturas diurnas alcanzan los 400 grados Celsius, probablemente ayuda a producir algo del hielo permanente detectado en los polos de este planeta, el más cercano al Sol.

Al igual que con la Tierra, los asteroides suministraron la mayor parte del agua de Mercurio, según mantiene el consenso científico. Pero el calor extremo durante el día podría combinarse con el frío de menos 200 grados Celsius en rincones de cráteres polares que nunca ven la luz del sol para actuar como un gigantesco laboratorio de química de fabricación de hielo, dicen investigadores del Instituto de Tecnología de Georgia.

La química no es demasiado complicada. Pero el nuevo estudio lo modela en condiciones complejas en Mercurio, incluidos los vientos solares que arrojan al planeta partículas cargadas, muchos de los cuales son protones clave para esa química. El modelo presenta un camino factible para que el agua surja y se acumule como hielo en un planeta lleno de todos los componentes necesarios.

"Esta no es una idea extraña. El mecanismo químico básico se ha observado docenas de veces en estudios desde finales de la década de 1960", dijo Brant Jones, investigador de la Facultad de Química y Bioquímica de Georgia Tech y primer autor del artículo. . "Pero eso fue en superficies bien definidas. Aplicar esa química a superficies complicadas como las de un planeta es una investigación innovadora".

Los minerales en la superficie del suelo de Mercurio contienen lo que se llama grupos hidroxilo (OH), que son generados principalmente por los protones. En el modelo, el calor extremo ayuda a liberar los grupos hidroxilo y luego los energiza para chocar entre sí para producir moléculas de agua e hidrógeno que se despegan de la superficie y se desplazan alrededor del planeta.

Algunas moléculas de agua se descomponen por la luz solar o se elevan muy por encima de la superficie del planeta, pero otras moléculas aterrizan cerca de los polos de Mercurio en sombras permanentes de cráteres que protegen el hielo del sol. El mercurio no tiene una atmósfera y, por lo tanto, no tiene aire que conduzca el calor, por lo que las moléculas se convierten en una parte del hielo glacial permanente alojado en las sombras.

"Se parece un poco a la canción Hotel California. Las moléculas de agua pueden ingresar a las sombras pero nunca pueden irse", dijo Thomas Orlando, profesor de la Facultad de Química y Bioquímica de Georgia Tech e investigador principal del estudio.

"La cantidad total que postulamos que se convertiría en hielo es de 10 elevado a la 13 kilogramos (10,000,000,000,000 kg o 11,023,110,000 toneladas) durante un período de aproximadamente 3 millones de años", dijo Jones. "El proceso podría representar fácilmente hasta el 10 por ciento del hielo total de Mercurio".

Los investigadores publican sus resultados en Astrophysical Journal Letters este lunes 16 de marzo de 2020.