A origem do gelo de água escondido nas regiões polares de Mercúrio – que chega a 430°C durante o dia e não tem atmosfera – sempre foi um enigma. Agora, um estudo publicado no Journal of Geophysical Research: Planets oferece a explicação mais detalhada até agora: um único impacto de um cometa ou asteroide pode ter depositado toda a água que hoje está aprisionada nas sombras permanentes dos polos.
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A pesquisa, que simulou pela primeira vez todo o processo de transporte e retenção de água após uma colisão gigantesca, aponta para o impacto que esculpiu a cratera Hokusai, com 97 km de diâmetro. O objeto teria cerca de 17 km de diâmetro e viajado a 30 km/s. Menos de uma hora após o choque, o vapor de água liberado envolveu completamente o planeta, criando uma atmosfera temporária e densa.
Atmosfera protegeu o planeta após impacto
Ao contrário do que ocorreria em uma exosfera tênue, a atmosfera gerada pelo impacto foi tão espessa que protegeu parte do vapor da fotólise – a quebra de moléculas pela radiação solar. No cenário sem essa proteção, 96% da água seria destruída. Com a atmosfera temporária, esse índice caiu para 46%, e 22,4% da massa total acabou retida nas chamadas “armadilhas frias” (regiões permanentemente sombreadas próximas aos polos). Isso equivale a cerca de 2,3 × 10¹³ kg de gelo – o limite inferior das estimativas atuais para os depósitos polares de Mercúrio.
A simulação também mostrou que, em um único dia mercuriano, o vapor migrou eficientemente para os dois polos, com distribuição mais uniforme do que se pensava. “A taxa mais lenta de fotólise permite que mais água do hemisfério norte alcance as armadilhas frias do polo sul”, explicam os autores.
O mistério da espessura
Apesar da massa total plausível, o modelo produziu camadas de gelo com no máximo 37 centímetros de espessura – bem abaixo dos vários metros detectados por radar. Os pesquisadores admitem que, para explicar as observações, o impactor precisaria ser maior e mais lento do que o considerado. “Se um único impacto realmente depositou a maior parte da água polar de Mercúrio, um impactor mais lento e maior do que o modelado aqui pode ser necessário”, escrevem.
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O estudo modelou apenas a água, ignorando outros voláteis e processos posteriores, como o “jardinamento por impacto” (a constante mistura da superfície por micrometeoritos) que poderia soterrar ou redistribuir o gelo ao longo do tempo. Os autores reconhecem que são necessários mais parâmetros de simulação – tamanho, velocidade, ângulo de impacto – para refinar os resultados.
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Futuras missões, como a BepiColombo (em órbita de Mercúrio desde 2025), poderão fornecer dados mais precisos sobre a espessura e a composição dos depósitos polares, ajudando a confirmar se foi mesmo um único cometa – ou uma combinação de eventos – que trouxe água ao planeta mais próximo do Sol. Enquanto isso, o estudo já demonstra que, em condições extremas, um impacto isolado pode ser suficiente para criar reservatórios de gelo duradouros.
Lucas Soares
Lucas Soares é editor de Ciência e Espaço no Olhar Digital e formado em Jornalismo pela Universidade Presbiteriana Mackenzie.
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