Astronomia

Há gelo de água nos polos de Mercúrio, no fundo de crateras que nunca recebem luz solar direta

Publicado em 12/10/2026 · Última alteração em 12/10/2026

Radar da Terra e a sonda MESSENGER indicam gelo de água nos polos de Mercúrio, em crateras cujo fundo fica em sombra permanente. O eixo do planeta tem inclinação de só 0,034°, e modelos térmicos dão nesses fundos máximas de até 60 K (cerca de −213 °C), enquanto o dia em outras partes chega a 430 °C. Gelo some acima de 112 K; abaixo disso, dura bilhões de anos.

Mercúrio gira com o eixo praticamente em pé: a inclinação em relação à órbita é de 0,034°. Perto dos polos o Sol fica sempre rente ao horizonte, e o fundo de uma cratera funda não é atingido pela luz direta em momento nenhum. Esses lugares se chamam regiões de sombra permanente. Sem atmosfera para espalhar calor, ficam frios o bastante para reter água, e por isso são chamados de armadilhas de frio. O gelo foi apontado primeiro por radares na Terra, que enviam ondas a Mercúrio e medem o eco. Depois a sonda MESSENGER, a primeira a orbitar o planeta, mediu nêutrons, luz de laser e imagens dessas crateras. O passo que ligou as pistas foi cruzar os mapas: os ecos de radar fortes caem dentro das sombras.

Um dia que dura 176 dias

Um dia solar de Mercúrio, de um nascer do Sol ao seguinte, dura 176 dias terrestres. O MESSENGER fotografou o polo sul a cada dois dias ao longo de um desses ciclos. As áreas de sombra permanente ficaram escuras o tempo todo.

Como sabemos: três tipos de medida que convergem

Nenhuma medida isolada prova o gelo. O radar na Terra mostrou, nos anos 1990, regiões de eco forte com as marcas do gelo de outros mundos (a5), e depois os mapas de sombra do MESSENGER mostraram que esses ecos caem dentro das sombras permanentes (a3). O espectrômetro de nêutrons do MESSENGER detectou, no norte, o hidrogênio que o gelo implica (a6, a7). O altímetro a laser achou áreas claras e escuras compatíveis com gelo na superfície ou sob uma crosta orgânica (a9). Limite: nêutrons e laser só mediram o norte, porque a órbita deixava a sonda alta demais sobre o sul (a14).

O paradoxo térmico e a geometria da sombra

A pergunta parece absurda: como gelo sobrevive ao lado de um dia de 430 °C (a1)? A resposta é geométrica. Com o eixo inclinado só 0,034° (a2), o Sol não sobe acima da borda das crateras polares, e o fundo recebe luz só de forma indireta, sem calor suficiente para aquecer o solo. Cálculos desde 1992 deram máximas de 60 K nas maiores sombras e mostraram que, abaixo de 112 K, o gelo dura bilhões de anos (a4). Mercúrio fica, assim, quente e frio ao mesmo tempo, em lugares separados por poucos quilômetros.

O que ainda não se sabe: de onde veio e quando

A origem é hipótese. Cometas ou asteroides ricos em voláteis são compatíveis com os dados (a10). A contagem de crateras sugere gelo recente, nos últimos cerca de 150 milhões de anos (a11), o que dificulta culpar a atividade vulcânica antiga (a12). Como cerca de metade das sombras não tem radar brilhante, os autores de um estudo propõem um evento episódico, como um impacto grande (a13). A massa total vai de 2 × 10^16 a 10^18 g (a8).

Como sabemos

A existência do gelo nas sombras polares tem várias linhas de evidência independentes, mas a origem, a idade e a massa são estimativas ou hipóteses, e dois dos artigos centrais foram lidos só no resumo.

Em debate:

• Fato estabelecido: Nas partes ensolaradas de Mercúrio, a temperatura do dia pode chegar a 430 °C (800 °F). [6] Texto da página, seção de clima
  Contexto: Máxima possível no lado iluminado, longe dos polos. · Limitações: A página institucional dá o valor como máxima possível, não como média. · Conferida na fonte (página institucional), conferência automatizada
• Fato estabelecido: A inclinação do eixo de Mercúrio em relação à sua órbita é de 0,034°, o que faz o Sol incidir quase na horizontal perto dos polos durante todo o dia solar. [4] Discussão, seção sobre regiões pouco iluminadas
  Contexto: Valor medido por Margot et al. (2012), citado por Chabot et al. (2018). · Limitações: Fonte lida: Chabot et al. (2018) citando Margot et al. (2012); o artigo de Margot não foi aberto. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Evidência forte: As áreas de refletividade alta ao radar (radar-bright) nos dois polos de Mercúrio coincidem fortemente com regiões de sombra permanente. [4] Resumo
  Contexto: Radar de Arecibo e de Goldstone comparado com mapas de sombra feitos com imagens do MESSENGER. · Limitações: Associação espacial; não identifica a substância por si só. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Evidência forte: Cálculos térmicos de 1992 indicaram que superfícies planas e escuras nos polos não passam de 167 K e que, nas sombras permanentes das maiores crateras, a máxima cai a até 60 K; abaixo de 112 K o gelo de água não evapora por bilhões de anos. Modelos baseados na topografia medida pelo MESSENGER concluíram depois que o gelo se mantém estável nessas sombras do norte por bilhões de anos. [3] Resumo [4] Introdução, §3
  Contexto: Resultado de modelo, não de medição direta da temperatura no fundo das crateras. O segundo estudo (Paige et al., 2013) é citado por Chabot et al. (2018). · Limitações: Conversão de 60 K para °C no texto é cálculo nosso (K − 273,15 = cerca de −213 °C). Paige et al. (2013) não foi aberto; vale a descrição de Chabot et al. (2018). · Conferida na fonte (resumo), conferência automatizada
• Fato estabelecido: Radares na Terra detectaram, no início dos anos 1990, regiões de refletividade anômala perto dos polos de Mercúrio. O eco tem as mesmas marcas observadas em gelo nas luas galileanas e nas calotas polares de Marte. [4] Introdução, §1
  Contexto: As marcas são alta refletividade e alta razão entre as polarizações circulares de mesmo sentido e de sentido oposto. · Limitações: A semelhança com o eco do gelo de outros corpos é a base da interpretação; a identificação como água vem de mais de um instrumento. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Evidência forte: O espectrômetro de nêutrons do MESSENGER registrou menos nêutrons epitérmicos e rápidos vindos da região polar norte, o que é compatível com água congelada em sombras permanentes. [1] Resumo
  Contexto: Nêutrons perdem energia ao colidir com hidrogênio; menos nêutrons de certa energia sugerem hidrogênio abaixo da superfície. Região polar norte. · Limitações: A medida detecta hidrogênio, e a interpretação como água depende da combinação com radar e modelos. · Conferida na fonte (resumo), conferência automatizada
• Evidência forte: Os dados de nêutrons e de radar combinados se ajustam melhor se a camada enterrada for de gelo de água quase puro, com mais de dezenas de centímetros de espessura, sob uma camada superficial de 10 a 30 cm menos rica em hidrogênio. [1] Resumo
  Contexto: Média sobre os depósitos radar-brilhantes do norte. · Limitações: É o melhor ajuste do modelo aos dados; não há amostra do material. · Conferida na fonte (resumo), conferência automatizada
• Estimativa: A massa total de água nos polos de Mercúrio foi estimada entre 2 × 10^16 e 10^18 gramas. [1] Resumo
  Contexto: Inferência a partir das medidas de nêutrons e radar, de 2013. · Limitações: O intervalo cobre duas ordens de grandeza. A conversão (2 × 10^16 g = cerca de 20 bilhões de toneladas; 10^18 g = cerca de 1 trilhão de toneladas) é cálculo nosso, com fator 1 t = 10^6 g. O trecho conferido cobre o início da frase; o resumo traz o intervalo em notação de potências. · Estimativa com incerteza de duas ordens de grandeza. · Conferida em parte (resumo), conferência automatizada
• Evidência forte: Medidas de refletividade a 1064 nm, feitas pelo altímetro a laser do MESSENGER, mostraram áreas polares muito claras e muito escuras; as claras combinam com gelo de água na superfície e as escuras com uma camada de material orgânico complexo sobre gelo enterrado, que o isola do calor. [2] Resumo
  Contexto: Sombras permanentes perto do polo norte; as anomalias coincidem com áreas de alto retroespalhamento de radar. · Limitações: A correlação é feita com temperaturas modeladas, não medidas. · Conferida na fonte (resumo), conferência automatizada
• Hipótese: A origem da água é debatida; cometas ou asteroides ricos em voláteis aparecem como fonte compatível com os dados de nêutrons e de refletância. [1] Resumo [2] Resumo
  Contexto: Fontes propostas na literatura: impactos, desgaseificação vulcânica e vento solar. · Limitações: Compatibilidade com a hipótese não é prova de origem. · Hipótese de origem; os dados não excluem outras fontes por si só. · Conferida na fonte (resumo), conferência automatizada
• Estimativa: A contagem de crateras dentro das áreas de sombra permanente com radar brilhante sugere que o gelo chegou a Mercúrio nos últimos cerca de 150 milhões de anos. [5] Resumo
  Contexto: Estimativa de idade de Deutsch et al. (2019), com estatística de Poisson e contagem direta de crateras em imagens do MESSENGER. · Limitações: Estimativa estatística a partir de contagem de crateras, não uma datação direta do gelo. · Estimativa de um estudo, sem replicação independente. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Evidência forte: Se o gelo tem menos de 150 milhões de anos, a desgaseificação vulcânica não explica a água: a maior parte da atividade vulcânica de Mercúrio cessou há mais de 3,5 bilhões de anos. [5] Discussão, §1
  Contexto: Argumento de Deutsch et al. (2019), que depende da idade de menos de 150 milhões de anos (a11). · Limitações: Vale se a estimativa de idade (a11) estiver correta. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Hipótese: Cerca de metade das regiões de sombra permanente, nos dois polos, não tem depósitos radar-brilhantes, embora alguns desses lugares tenham ambiente térmico favorável ao gelo. Isso pode indicar que a fonte foi um evento episódico, como um grande impacto recente, e não um processo contínuo. [4] Resumo
  Contexto: Comparação das sombras do norte e do sul com radar de Arecibo e imagens do MESSENGER; Chabot et al. (2018). · Limitações: Regiões sem radar brilhante podem ter gelo coberto por camada espessa; o radar detecta bem só depósitos relativamente expostos. · Interpretação dos autores do estudo. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Fato estabelecido: O MESSENGER passou em altitudes muito maiores sobre o polo sul e não fez ali medidas de nêutrons nem de altimetria a laser; a evidência de nêutrons e de refletância é do norte. [4] Introdução, §3
  Contexto: Órbita muito elíptica da sonda, de 2011 a 2015. · Limitações: No sul, a evidência é de radar e de imagens de sombra. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Fato estabelecido: O MESSENGER mapeou a iluminação do polo sul com imagens a cada dois dias durante um dia solar inteiro de Mercúrio, de 176 dias terrestres. [4] Introdução, §3
  Contexto: Estudo de Chabot et al. (2012), citado em Chabot et al. (2018). · Limitações: As áreas de sombra permanente são as que ficaram escuras em todas as imagens do ciclo. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada

Fontes

1. Science — Evidence for water ice near Mercury's north pole from MESSENGER Neutron Spectrometer measurements
   Lawrence, D. J. et al. · 2013 · Artigo científico original · lido só o resumo · consultada em 12/10/2026 DOI 10.1126/science.1229953
2. Science — Bright and dark polar deposits on Mercury: evidence for surface volatiles
   Neumann, G. A. et al. · 2013 · Artigo científico original · lido só o resumo · consultada em 12/10/2026 DOI 10.1126/science.1229764
3. Science — The thermal stability of water ice at the poles of Mercury
   Paige, D. A.; Wood, S. E.; Vasavada, A. R. · 1992 · Artigo científico original · lido só o resumo · consultada em 12/10/2026 DOI 10.1126/science.258.5082.643
4. Icarus — Investigating Mercury's South Polar Deposits: Arecibo Radar Observations and High-resolution Determination of Illumination Conditions
   Chabot, N. L. et al. · 2018 · Artigo científico original · lida na íntegra · consultada em 12/10/2026 DOI 10.1002/2017je005500
5. Earth and Planetary Science Letters — Age constraints of Mercury's polar deposits suggest recent delivery of ice
   Deutsch, A. N. et al. · 2019 · Artigo científico original · lida na íntegra · consultada em 12/10/2026 DOI 10.1016/j.epsl.2019.05.027
6. NASA Science — Mercury Facts
   NASA · 2025 · Documento institucional · lida na íntegra · consultada em 12/10/2026

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