2012年に、科学者たちは水星の極域内で大量の氷が検出されたことを発見し、喜びました。この恒久的に陰影のある領域での水の氷の存在は、約20年間推測の対象でしたが、水星、宇宙環境、地球化学、および測距（メッセンジャー）宇宙船が極域を調査した後にのみ、これが確認されました。
メッセンジャーのデータに基づいて、水星は両方の極で1000億から1兆トンの水の氷があり、氷は場所によって最大20メートル（65.5フィート）の深さになる可能性があると推定されました。しかし、ブラウン大学の研究者チームによる新しい研究では、北極域にさらに3つの大きなクレーターと、氷を含む小さなクレーターがさらに存在する可能性があることが示されています。
「水星レーザー高度計による水星の北極地域の小規模コールドトラップと3つの大きなクレーターにおける地表水氷の新しい証拠」と題されたこの研究は、最近出版されました。 地球物理学研究レター。 NASA ASTARフェローであり、ブラウン大学の博士号取得候補者であるAriel Deutschが率いるチームは、小規模の堆積物が水星全体の氷の量を劇的に増加させる方法を検討しました。
太陽に最も近い惑星であり、太陽に面する側で灼熱の表面温度を経験しているにもかかわらず、水星の低い軸方向の傾きは、その極域が恒久的に日陰になり、平均温度が約200 K（-73°C; -100°）になることを意味しますF）。氷がこれらの地域に存在する可能性があるという考えは、地球ベースのレーダー望遠鏡が極地のクレーター内で反射率の高いスポットを検出した1990年代にさかのぼります。
これは、メッセンジャー宇宙船が惑星の北極から水氷と一致する中性子信号を検出したときに確認されました。それ以来、水星の表面の氷は7つの大きなクレーターに限定されているというのが一般的なコンセンサスでした。しかし、アリエル・ドイチュがブラウン大学の記者発表で説明したように、彼女と彼女のチームはそれらを超えて見ようとしました：
「水星の表面氷は主に大きなクレーターに存在するという仮定がありましたが、これらの小規模な堆積物の証拠も示しています。これらの小規模な堆積物をクレーター内の大きな堆積物に追加すると、水星の表面氷の在庫が大幅に増加します。」
この新しい研究のために、ドイツには、NASAのゴダード宇宙飛行センターの研究科学者であるグレゴリーA.ノイマンとジェームズW.ヘッドが加わりました。ブラウンの地球環境惑星科学省の教授であることに加えて、ヘッドはメッセンジャーと月偵察オービターのミッションの共同研究者でもありました。
一緒に、彼らはメッセンジャーの水星レーザー高度計（MLA）装置からのデータを調べました。この装置はメッセンジャーが宇宙船と水星の間の距離を測定するために使用され、結果のデータは惑星表面の詳細な地形図を作成するために使用されました。ただし、この場合、MLAを使用して表面反射率を測定しましたが、これは氷の存在を示しています。
Neumannは、メッセンジャーミッションの計測器スペシャリストとして、高度計の反射率信号の校正を担当しました。これらの信号は、測定値が頭上から得られたか角度から得られたかに基づいて変化する可能性があります（後者は「オフナディア」測定値と呼ばれます）。ノイマンの調整のおかげで、研究者は、水氷と一致するさらに3つの大きなクレーターで高反射率の堆積物を検出することができました。
彼らの推定によれば、これらの3つのクレーターには、約3,400平方キロメートル（1313mi²）の氷床が含まれる可能性があります。さらに、チームはこれら3つの大きなクレーターを取り巻く地形も調べました。これらの領域は、クレーター内の氷床ほど反射性がありませんでしたが、水星の平均表面反射率よりも明るくなりました。
これに加えて、彼らはまた、高度計のデータを調べて、小規模な堆積物の証拠を探しました。彼らが見つけたのは、直径が5 km（3マイル）未満の4つの小さなクレーターで、表面よりも反射率が高かったです。このことから、以前には発見されなかったより大きな氷の堆積物があるだけでなく、氷が存在する可能性のある多くのより小さな「コールドトラップ」もあると推定しました。
これら3つの新しく発見された大きな堆積物と、何百もの小さな堆積物との間では、水星上の氷の総量は、以前考えていたよりもかなり多くなる可能性があります。ドイツが言ったように：
「この向上した反射率の特徴は、この地形全体に広がっている小規模な氷のパッチによって引き起こされることをお勧めします。これらのパッチのほとんどは小さすぎて高度計で個別に解決することはできませんが、全体として反射率が全体的に向上します。これらの4つは、メッセンジャーで解決できるものでした。私たちはおそらく、1キロから数センチまでのサイズの範囲で、これらの数はもっと多いと思います。」
過去において、月面の研究はまた、クレーターのある極域に水の氷の存在を確認しました。さらなる調査では、より大きなクレーターの外では、小さな「コールドトラップ」にも氷が含まれる可能性があることが示されました。一部のモデルによると、これらの小さな堆積物を考慮に入れると、月の氷の総量の推定を事実上2倍にすることができます。マーキュリーについてもほとんど同じことが言えます。
しかし、ジムヘッド（この研究のドイツ語博士顧問も務めた）が示したように、この研究はまた、太陽系の水がどこから来たのかという重要な問題に新しい見方を追加します。 「私たちが理解したい主要なことの1つは、水やその他の揮発性物質が地球、月、惑星の隣人を含む内部の太陽系を通してどのように分布しているかです」と彼は言った。 「この研究は、水の証拠を探すために新しい場所に目を向け、私たちが思っていたよりもはるかに多くのものが水星にあることを示唆しています」
太陽系が以前に疑われていたよりも水っぽいかもしれないことを示すことに加えて、水星と月に豊富な氷の存在は、これらの体に前哨基地を建設する提案を強化しました。これらの前哨基地は、地元の堆積物である水氷をヒドラジン燃料に変えることができる可能性があり、これにより、太陽系全体に長距離ミッションを設置するコストが大幅に削減されます。
物事の投機性の低い側面では、この研究はまた、太陽系がどのように形成および進化したかについての新しい洞察を提供します。今日の水が私たちが知っているよりもはるかに豊富である場合、それは惑星形成の初期の時期に、おそらく小惑星や彗星によって太陽系全体に分配されていたときに、より多く存在していたことを示します。
