Gyémánt rejtőzik a Merkúr felszíne alatt?

Egy új tanulmány szerint a Merkúr felszíne alatt vastag gyémántréteg húzódhat. Ez a felfedezés segíthet a tudósoknak többet megtudni a bolygó felépítéséről és szokatlan mágneses mezejéről – írja a greekreporter.com.

A Merkúr számos titkot rejt magában, többek között meglepően gyenge mágneses mezőt és grafitból, egy szénfajtából álló sötét felszíni foltokat, amelyeket a NASA Messenger missziója azonosított. Ez a felfedezés felkeltette Yanhao Lin, a pekingi Center for High-Pressure Science and Technology Advanced Research kutatójának figyelmét – számol be a greekreporter.com.

A tudósok szerint a Merkúr a többi kőzetbolygóhoz hasonlóan alakult ki, sajátosságai ellenére. A folyamat valószínűleg egy forró magmaóceánnal kezdődött. Ez az óceán a Merkúron valószínűleg szénben és szilikátban gazdag volt. Ahogy lehűlt, a fémek összegyűltek, és egy központi magot alkottak. A magma többi része ezután kikristályosodott, és létrehozta a Merkúr középső köpenyét és külső kérgét.

A kutatók sokáig úgy vélték, hogy a Merkúr köpenyében a hőmérséklet és a nyomás csak ahhoz volt elég magas, hogy a szén grafittá alakuljon. Mivel a grafit könnyebb, mint a köpeny, a felszínre lebegne.

Egy 2019-es tanulmány azonban azt írja, hogy a Merkúr köpenye 80 mérfölddel mélyebben lehet, mint korábban gondolták. Ez a nagyobb mélység jelentősen megnövelné a nyomást és a hőmérsékletet a mag és a köpeny közötti határon. Ezek a körülmények lehetővé tennék, hogy a szén gyémánttá kristályosodjon.

Ennek az elképzelésnek a tanulmányozására belga és kínai tudósok, köztük Yanhao Lin, vasat, szilícium-dioxidot és szenet tartalmazó kémiai keverékeket készítettek, hasonlót ahhoz, amilyennek a Merkúr korai magmáját gondolták. Vas-szulfidot is adtak hozzá, mivel a Merkúr felszínén sok kén található.

Egy speciális gép segítségével ezeket a keverékeket nagyon nagy nyomás alá helyezték, a földi nyomásnál mintegy 70 000-szer nagyobb nyomás alá. A keverékeket nagyon magas hőmérsékletre is felmelegítették, hasonlóan a Merkúr mélyén uralkodó körülményekhez.

A tudósok ezután számítógépes modellek segítségével megnézték, mi történik a Merkúr mag-köpeny határán. Ezek a modellek segítettek nekik megérteni, hogyan alakulhat ki grafit vagy gyémánt ilyen körülmények között. Lin szerint ezek a modellek fontos betekintést nyújtanak a bolygó belsejébe.

Az új kísérletek azt mutatták, hogy az olivinhez hasonló ásványok valószínűleg a Merkúr köpenyében keletkeztek, ami egybevág a korábbi kutatásokkal. A kén hozzáadásával a keverék magasabb hőmérsékleten szilárdult meg, ami jobb a gyémántok kialakulásához.

Számítógépes szimulációk szerint a gyémántok akkor keletkezhettek, amikor a Merkúr belső magja megszilárdult. Ezek a gyémántok, mivel könnyebbek a magnál, a mag és a köpeny határán emelkedtek fel. A számítások azt mutatták, hogy ha gyémántok vannak jelen, akkor azok egy körülbelül 15 km (9 mérföld) vastagságú réteget alkothatnak.

E gyémántok bányászata nem lehetséges. A Merkúron uralkodó szélsőséges hőmérséklet és a gyémántok mélysége, mintegy 485 km (300 mérföld) a felszín alatt, a kitermelést kivitelezhetetlenné teszi. Ezek a gyémántok azonban kulcsszerepet játszhatnak a Merkúr mágneses mezejében.

A tanulmány eredményei a szénben gazdag exobolygók fejlődésére is fényt deríthetnek. Lin megemlítette, hogy a Merkúron gyémántréteget képző folyamatok más bolygókon is előfordulhatnak, potenciálisan hasonló jeleket mutatva.