MESSENGER fotografa depósitos de gelo na região do polo norte de Mercúrio

Prokofiev_Mercurio_WAC_MDIS_MESSENGER_070113Cratera Prokofiev, uma das crateras do polo norte de Mercúrio com depósitos de materiais voláteis no seu interior. Imagem obtida pela sonda MESSENGER, a 07 de janeiro de 2013.
Crédito: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington.

Foram divulgadas esta semana as primeiras imagens dos depósitos de gelo de água e de outros materiais voláteis, que se escondem no interior de crateras permanentemente sombrias, na região do polo norte de Mercúrio. Obtidas pela sonda MESSENGER, as novas imagens revelam, pela primeira vez, a morfologia destas estruturas, e providenciam pistas importantes para a determinação da sua idade e dos mecanismos envolvidos na sua formação. Os resultados destas observações foram apresentados num artigo publicado na passada quinta-feira, na revista Geology.

Imagens de radar obtidas no início dos anos 90, pelo observatório de Goldstone, nos Estados Unidos, revelaram um conjunto de superfícies com elevada refletividade na região do polo norte de Mercúrio, que sugeriam a presença de depósitos de gelo de água no interior das mais profundas crateras polares. Esta hipótese foi recentemente confirmada pela sonda MESSENGER, através da combinação de dados de espetroscopia de neutrões, de refletometria de infravermelhos e de modelos da distribuição das temperaturas na superfície do planeta. “Mas com a confirmação da ideia inicial, há muito de novo para ser esclarecido através da observação destes depósitos”, afirmou Nancy Chabot, investigadora responsável pelo sistema de imagem da sonda MESSENGER e primeira autora deste trabalho.

Cumpridos os objetivos da missão primária da sonda MESSENGER, os responsáveis pela missão lançaram, no início de 2012, uma campanha de observação do interior das crateras da região do polo norte de Mercúrio. Embora os depósitos polares estejam escondidos em áreas permanentemente sombrias, técnicas elaboradas de processamento de imagem permitiram aos cientistas obter, pela primeira vez, imagens da superfície destas estruturas, usando apenas a fraca iluminação providenciada pela luz refletida pelas paredes iluminadas das crateras.

Prokofiev_Mercurio_WAC_MDIS_MESSENGER_180813_radar_Chabot_2014As áreas permanentemente sombrias da cratera Prokofiev, numa imagem obtida pela sonda MESSENGER, a 18 de agosto de 2013. Encontram-se delineadas a amarelo as áreas que albergam superfícies com elevada refletividade radar.
Crédito: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington.

A equipa concentrou-se, em particular, na cratera Prokofiev, a maior cratera da região do polo norte de Mercúrio onde foram identificados depósitos de materiais voláteis. “As imagens revelaram extensas regiões com distintivas propriedades refletivas”, disse Chabot. “Um dos locais interpretados como possuindo amplos depósitos de gelo de água, exibe uma textura marcada por crateras, o que indica que o gelo foi depositado mais recentemente que qualquer uma das crateras que se encontram por baixo.”

Noutros locais, o gelo de água também se encontra presente, “mas está coberto por uma fina camada de materiais negros, que provavelmente consistem em depósitos ricos em compostos orgânicos congelados”, explica Chabot. Estes depósitos exibem fronteiras bem definidas, uma característica que surpreendeu os investigadores porque “indicam que os depósitos voláteis observados nos polos de Mercúrio são geologicamente recentes.”

“Uma das questões fundamentais com que nos debatemos é: quando é que surgiram os depósitos de gelo de água de Mercúrio? Terão milhares de milhões de anos, ou foram depositados apenas recentemente?”, disse Chabot. “Sabermos o quão antigos são estes depósitos tem implicações na compreensão dos mecanismos que levaram a água a todos os planetas telúricos, incluindo a Terra.”

No geral, as imagens indicam que os materiais voláteis foram depositados recentemente, ou são regularmente renovados no interior das crateras polares por processos ainda desconhecidos. As imagens revelam, ainda, uma clara distinção entre a Lua e Mercúrio, que poderá ser importante na determinação da idade dos depósitos. “As regiões polares de Mercúrio têm extensas áreas cobertas por gelo de água; porém, as regiões polares da Lua (que também possuem regiões permanentemente sombrias, e que, na verdade, são mais frias) têm uma morfologia diferente”, explica Chabot.

Uma explicação para esta discrepância poderá ser a de que os depósitos de Mercúrio são mais recentes. Se for este o caso, então os objetos do Sistema Solar interior deverão ter recebido uma quantidade substancial de materiais voláteis ao longo de toda a sua história. “Esta é uma questão fundamental”, afirmou Chabot. “Se pudermos compreender porque é que um corpo tem determinado aspeto, e o outro parece diferente, entenderemos melhor qual o processo subjacente, o que, por sua vez, nos levará à idade e distribuição do gelo de água no Sistema Solar. Esta será uma linha de investigação muito interessante a desenvolver no futuro.”

Podem encontrar mais detalhes acerca deste trabalho aqui.

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