尽管水星表面温度大都在400℃以上，它的许多极地环形山却永远处于阴影下，因为水星的转动轴与其轨道平面垂直，因此极地从不朝向太阳。过去20年中，向水星发射的雷达显示过明亮的区域——极地附近几米厚的纯净冰。但有科学家认为，雷达并不唯一识别冰，硫磺等物质也能产生类似的雷达特征。

这次，“信使”号发射的红外激光脉冲显示了水星北极附近黑暗环形山里的9个明亮区域。这些明亮区域被认为是冰，考虑到水星地势的热模型分析，这些冰的温度应该在零下170℃以下。另外，科学家们还利用“信使”号的中子谱仪在相同区域发现了氢元素的迹象，他们认为氢元素与冰是紧密相连的。

“信使”号识别的明亮冰点四周都是黑暗地带，它们接收较多光照和热量。中子测量值说明，这些厚10厘米的黑暗区域将冰覆盖并绝热。

现在的疑问是，这些冰是从哪里来的呢？美国加州大学洛杉矶分校行星科学家、热模型论文的第一作者大卫·佩奇认为，该黑暗材料可能由彗星和小行星碰撞排出的复杂碳氢化合物组成。当这些冰体猛烈撞击水星时，它们的组分向着较冷的极地反复蒸发凝结，最后留存在了寒冷的极地环形山中。而太阳光有时能照到环形山内部的一些地方，使得冰蒸发后留下碳氢化合物的“滞留沉积”，逐步变厚变黑，在光照下发生化学变化。

如果冰已经存在几十亿年，小的冲撞应该已经埋葬其表面。“信使”号研究人员相信，它可能没那么久远，也许是5000万年。佩奇说：“我们看到的冰沉积物并不古老。”