ทำไมดาวพุธจึงมีน้ำแข็งที่ขั้ว ทั้งที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์?

* รูปภาพใช้เพื่อประกอบเนื้อหาเท่านั้น อาจไม่ใช่ภาพเหตุการณ์จริงหรือภาพจริงจากเรื่องในบทความ

เมื่อพูดถึงดาวพุธ ภาพที่นึกออกมักเป็นพื้นผิวแตกระแหงใต้แสงอาทิตย์แรงจัด เพราะมันอยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดในบรรดาดาวเคราะห์ คำว่า “น้ำแข็งบนดาวพุธ” จึงฟังเหมือนวางของคนละขั้วไว้ในประโยคเดียว

จุดสะท้อนเรดาร์ใกล้ขั้วถูกพบตั้งแต่ปี 1991 ต่อมา MESSENGER นำตำแหน่งเหล่านี้ไปเทียบกับภาพพื้นผิวและแผนที่เงา

คำอธิบายอยู่ที่ หลุมลึกใกล้ขั้วซึ่งอยู่ในเงาถาวร แกนหมุนของดาวพุธเอียงน้อยมาก จึงมีหลุมบางแห่งที่แสงอาทิตย์ส่องไม่ถึงแม้ดาวจะโคจรอยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ พื้นหลุมเหล่านี้เย็นพอจะกักน้ำแข็งไว้ได้

เมื่อแสงเฉียดขอบหลุม ขอบและผนังด้านที่หันหาดวงอาทิตย์สว่าง แต่ก้นหลุมยังถูกบัง มุมเอียงของแกนดาวที่น้อยมากทำให้บางบริเวณไม่เห็นแสงอาทิตย์เลย เรียกว่า “เงาถาวร” พื้นที่รับแสงกับก้นหลุมจึงมีอุณหภูมิต่างกันมาก

เรดาร์จากโลกพบจุดสะท้อนสว่างบริเวณขั้วเหนือ หลายจุดตรงกับหลุมอุกกาบาต MESSENGER จึงตรวจตำแหน่งเหล่านั้นจากวงโคจรและพบว่าอยู่ในเงา เรดาร์บอกตำแหน่งสะท้อนคลื่น ส่วนภาพจากยานช่วยตรวจว่าจุดนั้นอยู่ในเงาหรือไม่ เมื่อนำหลักฐานสองแบบมาเทียบกัน ข้อมูลจึงสนับสนุนว่าตะกอนบริเวณขั้วส่วนใหญ่เป็นน้ำแข็ง

น้ำแข็งไม่ได้โผล่พ้นผิวทุกแห่ง ข้อมูลพบว่าบริเวณที่เย็นที่สุดบางส่วนมีน้ำแข็งอยู่บนผิว แต่พื้นที่อุ่นกว่าอาจมีวัสดุสีคล้ำปกคลุมตะกอน ความต่างระดับในหลุมเดียวกันช่วยให้น้ำแข็งอยู่รอดในบางจุดได้

น้ำบนดาวพุธมาจากไหนยังเป็นคำอธิบายที่อาศัยหลักฐานทางอ้อม นักวิทยาศาสตร์เสนอว่าอุกกาบาตหรือดาวหางที่มีสารระเหยอาจนำมันมาสะสมไว้ตามหลุมขั้วดาว แต่หลักฐานเรื่องแหล่งกำเนิดไม่ชัดเท่าหลักฐานที่บอกว่าน้ำแข็งมีอยู่และอยู่ในพื้นที่เงามืด

น้ำแข็งจึงอยู่เฉพาะในกับดักความเย็นที่แสงส่องไม่ถึง ไม่ได้ทำให้ดาวพุธทั้งดวงเย็นลง พื้นที่ซึ่งรับแสงยังร้อนจัด ความใกล้ดวงอาทิตย์ไม่ได้ทำให้อุณหภูมิทุกจุดบนดาวเท่ากัน