2012 में वापस, वैज्ञानिकों को यह जानकर खुशी हुई कि बुध के ध्रुवीय क्षेत्रों के भीतर, भारी मात्रा में पानी की बर्फ का पता चला था। जबकि इस स्थायी रूप से छायांकित क्षेत्र में पानी की बर्फ का अस्तित्व लगभग 20 वर्षों के लिए अटकलों का विषय था, यह बुध की सतह, अंतरिक्ष पर्यावरण, भू-रसायन और रंगिंग (मेसेंगर) अंतरिक्ष यान के ध्रुवीय क्षेत्र का अध्ययन करने के बाद ही इसकी पुष्टि हुई ।
मेसेंगर डेटा के आधार पर, यह अनुमान लगाया गया था कि दोनों ध्रुवों पर पारा 100 बिलियन से 1 ट्रिलियन टन पानी के बीच हो सकता है, और यह कि बर्फ 20 मीटर (65.5 फीट) तक गहरी हो सकती है। हालांकि, ब्राउन विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं की एक टीम द्वारा किए गए एक नए अध्ययन से संकेत मिलता है कि उत्तरी ध्रुवीय क्षेत्र में तीन अतिरिक्त बड़े क्रेटर और कई और छोटे हो सकते हैं जिनमें बर्फ भी शामिल है।
"लेज़र-स्केल कोल्ड ट्रैप्स में सर्फेस वाटर आइस के लिए नया साक्ष्य और मर्करी लेजर अल्टीमीटर से नॉर्थ पोलर रीजन ऑफ मर्करी में तीन बड़े क्रैटर्स में अध्ययन" हाल ही में प्रकाशित हुआ था। भूभौतिकीय अनुसंधान पत्र। ब्राउन विश्वविद्यालय में नासा एएसटीएआर फेलो और पीएचडी उम्मीदवार एरियल डिक्शन द्वारा नेतृत्व किया गया, टीम ने माना कि छोटे पैमाने पर जमा कैसे नाटकीय रूप से बुध पर बर्फ की कुल मात्रा को बढ़ा सकते हैं।
सूर्य के निकटतम ग्रह होने के बावजूद, और इसके सूर्य-सामने की ओर झुलसाने वाले सतह के तापमान का अनुभव करने के बावजूद, बुध के कम अक्षीय झुकाव का मतलब है कि इसके ध्रुवीय क्षेत्र स्थायी रूप से छायांकित हैं और औसत तापमान लगभग 200 K (-73 ° C); -100 ° एफ)। विचार है कि इन क्षेत्रों में बर्फ मौजूद हो सकती है 1990 के दशक की है, जब पृथ्वी आधारित रडार दूरबीनों ने ध्रुवीय क्रेटरों के भीतर अत्यधिक परावर्तक स्पॉट का पता लगाया था।
इस बात की पुष्टि तब हुई जब मेसेंगर अंतरिक्ष यान ने ग्रह के उत्तरी ध्रुव से न्यूट्रॉन संकेतों का पता लगाया जो पानी की बर्फ के अनुरूप थे। उस समय से, यह आम सहमति रही है कि बुध की सतह की बर्फ सात बड़े क्रेटरों तक सीमित थी। लेकिन एरियल डिक्शन ने ब्राउन यूनिवर्सिटी के प्रेस बयान में बताया, वह और उनकी टीम ने उनसे परे देखने की कोशिश की:
“धारणा यह है कि बुध पर सतह बर्फ मुख्य रूप से बड़े craters में मौजूद है, लेकिन हम इन छोटे पैमाने पर जमा के लिए सबूत दिखाते हैं। क्रेटरों के भीतर बड़े पैमाने पर जमा करने के लिए इन छोटे पैमाने पर जमाओं को जोड़ना बुध पर सतह बर्फ सूची में महत्वपूर्ण रूप से जोड़ता है। ”
इस नए अध्ययन के लिए, नासा के गोडार्ड स्पेस फ्लाइट सेंटर और जेम्स डब्ल्यू हेड के एक शोध वैज्ञानिक ग्रेगरी ए। न्यूमैन द्वारा डिक्शनरी को शामिल किया गया था। भूरा में पृथ्वी, पर्यावरण और ग्रह विज्ञान विभाग के प्रोफेसर होने के अलावा, हेड MESSENGER और लूनर टोही मिशन के लिए एक सह-अन्वेषक भी थे।
साथ में, उन्होंने मेसेंगर के मर्करी लेजर अल्टीमीटर (एमएलए) उपकरण से डेटा की जांच की। इस उपकरण का उपयोग MESSENGER द्वारा अंतरिक्ष यान और बुध के बीच की दूरी को मापने के लिए किया गया था, जिसके परिणामस्वरूप डेटा का उपयोग ग्रह की सतह के विस्तृत स्थलाकृतिक मानचित्र बनाने के लिए किया गया था। लेकिन इस मामले में, विधायक का उपयोग सतह परावर्तन को मापने के लिए किया गया था, जिसने बर्फ की उपस्थिति का संकेत दिया था।
MESSENGER मिशन के साथ एक साधन विशेषज्ञ के रूप में, Neumann altimeter के परावर्तन सिग्नल को कैलिब्रेट करने के लिए जिम्मेदार था। ये संकेत इस आधार पर अलग-अलग हो सकते हैं कि माप ओवरहेड से लिए गए हैं या कोण पर (जिसके उत्तर को "ऑफ-नादिर" रीडिंग कहा जाता है)। न्यूमैन के समायोजन के लिए धन्यवाद, शोधकर्ताओं ने तीन और बड़े क्रेटरों में उच्च-परावर्तन जमा का पता लगाने में सक्षम थे जो पानी के बर्फ के अनुरूप थे।
उनके अनुमानों के अनुसार, इन तीनों क्रेटर में बर्फ की चादरें हो सकती हैं, जो लगभग 3,400 वर्ग किलोमीटर (1313 मील²) मापी जाती हैं। इसके अलावा, टीम ने इन तीन बड़े craters के आसपास के इलाके को भी देखा। जबकि ये क्षेत्र क्रेटरों के अंदर बर्फ की चादरों के रूप में प्रतिबिंबित नहीं होते थे, वे बुध की औसत सतह परावर्तन की तुलना में अधिक चमकीले थे।
इसके अलावा, उन्होंने छोटे पैमाने पर जमा के सबूतों की तलाश के लिए अल्टीमीटर डेटा को भी देखा। उन्होंने पाया कि चार छोटे क्रेटर थे, जिनमें से प्रत्येक 5 किमी (3 मील) से कम के व्यास वाले थे, जो सतह से भी अधिक चिंतनशील थे। इससे, उन्होंने यह माना कि बर्फ की न केवल बड़ी मात्रा में जमा थे, जो पहले अनदेखे थे, बल्कि संभवतः कई छोटे "ठंडे जाल" थे जहां बर्फ भी मौजूद हो सकती है।
इन तीनों के बीच नए-नए खोजे गए बड़े डिपॉजिट, और सैकड़ों छोटे डिपॉजिट क्या हो सकते हैं, बुध पर बर्फ की कुल मात्रा पहले की तुलना में काफी अधिक हो सकती है। जैसा कि Deutsch ने कहा:
"हम सुझाव देते हैं कि यह बढ़ा हुआ प्रतिबिंब हस्ताक्षर बर्फ के छोटे पैमाने पर पैच द्वारा संचालित है जो इस पूरे इलाके में फैले हुए हैं। इन पैच में से अधिकांश altimeter उपकरण के साथ व्यक्तिगत रूप से हल करने के लिए बहुत छोटे हैं, लेकिन सामूहिक रूप से वे समग्र संवर्धित प्रतिबिंब में योगदान करते हैं ... ये चार वे थे जो हम मेसेंजर उपकरणों के साथ हल कर सकते थे। हमें लगता है कि एक किलोमीटर नीचे से लेकर कुछ सेंटीमीटर तक के आकार में संभवतः इनमें से कई, कई और हैं। "
अतीत में, चंद्र सतह के अध्ययन ने भी अपने गड्ढे वाले ध्रुवीय क्षेत्रों में पानी की बर्फ की उपस्थिति की पुष्टि की थी। आगे के शोध ने संकेत दिया कि बड़े क्रेटरों के बाहर, छोटे "ठंडे जाल" में बर्फ भी हो सकती है। कुछ मॉडलों के अनुसार, इन छोटी जमाओं के लिए लेखांकन चंद्रमा पर बर्फ की कुल मात्रा पर प्रभावी रूप से दोहरे अनुमान लगा सकता है। बुध के लिए बहुत कुछ सच हो सकता है।
लेकिन जैसा कि जिम हेड (जिन्होंने इस अध्ययन के लिए Deutsch पीएचडी सलाहकार के रूप में भी काम किया) ने संकेत दिया, यह काम सौर प्रणाली में पानी कहां से आया था के महत्वपूर्ण प्रश्न में एक नया जोड़ देता है। उन्होंने कहा, "एक बड़ी चीज जिसे हम समझना चाहते हैं वह यह है कि पानी और अन्य वाष्पशील को आंतरिक सौर मंडल के माध्यम से कैसे वितरित किया जाता है - जिसमें पृथ्वी, चंद्रमा और हमारे ग्रह पड़ोसी शामिल हैं," उन्होंने कहा। "यह अध्ययन पानी के सबूतों की तलाश के लिए हमारी आँखों को नई जगहों पर खोलता है, और सुझाव देता है कि जितना सोचा है उससे कहीं अधिक मर्करी पर इसका एक बहुत कुछ है।"
सौर प्रणाली को इंगित करने के अलावा, पहले से संदिग्ध से अधिक पानी हो सकता है, बुध और चंद्रमा पर प्रचुर मात्रा में बर्फ की उपस्थिति ने इन निकायों पर चौकी के निर्माण के लिए प्रस्तावों को बढ़ा दिया है। ये चौकी स्थानीय जमा पानी की बर्फ को हाइड्राज़ीन ईंधन में बदलने में सक्षम हो सकती है, जो पूरे सौर मंडल में बढ़ते लंबी दूरी के मिशन की लागत को काफी कम कर देगा।
चीजों के कम-सट्टा पक्ष पर, यह अध्ययन सौर प्रणाली के गठन और विकसित होने के तरीके में नई अंतर्दृष्टि प्रदान करता है। यदि आज हम जानते हैं कि पानी कहीं अधिक मात्रा में है, तो यह इंगित करेगा कि ग्रह गठन के प्रारंभिक काल के दौरान अधिक मौजूद था, संभवतः जब यह क्षुद्रग्रहों और धूमकेतुओं द्वारा पूरे सौर मंडल में वितरित किया जा रहा था।
