Вчені виявили, що Меркурій має шар алмазів завтовшки одинадцять миль

Планета скарбів

Надлишок вуглецю на планеті означає, що поверхня Меркурія зовсім тьмяна і сіра. Але нові дослідження показують, що всередині цього крихітного світу ховається блискуча внутрішня частина, здатна стати перлиною в короні нашої Сонячної системи.

Як докладно описано в новому дослідженні, опублікованому в журналі Nature Communications, дослідники вважають, що на Меркурії є шар алмазів завтовшки до 11 миль в глибину у скелястих надрах планети. Це разюча теорія, яка не тільки вражає уяву, але й може допомогти пояснити багато загадкових властивостей Меркурія.

"Багато років тому я помітив, що надзвичайно високий вміст вуглецю на Меркурії може мати серйозні наслідки", – заявив у заяві про роботу співавтор дослідження Яньхао Лінь із Центру передових досліджень у галузі науки та технологій високого тиску в Пекіні. «Це змусило мене усвідомити, що всередині нього, мабуть, сталося щось особливе».

Вуглецева загадка

В останні роки вчені розробили пояснення, чому Меркурій має таку темну поверхню. Використовуючи дані зонда НАСА «Месенджер», що обертався навколо планети в період з 2011 по 2015 рік, вони виявили, що планета вкрита графітом — тією ж сірою речовиною, яка використовується як свинець в олівцях.

Як туди потрапив графіт, викликає запитання. Вчені вважають, що колись він, мабуть, був розплавленим, що вирвався з океану магми десь глибоко в мантії Меркурія — розлогому шарі між корою і ядром — перш ніж остаточно охолонути.

Але незрозуміло, наскільки глибоко знаходиться це джерело вуглецю. А залежно від низки факторів, пов'язаних із глибиною, таких як тиск і температура, могли утворитися й інші вуглецеві матеріали, наприклад, алмази.

Можливе відкриття сірки у залізному ядрі планети у 2019 році ще більше заплутує ситуацію: якщо цей елемент був присутній, то він міг розбавити океан магми, впливаючи на те, як вона зрештою кристалізувалася.

Містер Фаренгейт

Щоб вивчити ці можливості, дослідники змоделювали умови всередині Меркурія, використовуючи ковадло. Апарат створював тиск до 7 гігапаскалів — це у сім разів перевищує тиск, виявлений на дні Маріанської западини, — на матеріали, аналогічному тому, що зустрічаються на планеті.

На межі ядра та мантії, де найнижча частина мантії різко переходить у ядро, дослідники виявили, що тиск насправді наближається до 5,575 гігапаскаля. З введенням розчину сірки вони також виявили, що мантійний матеріал повністю плавився при нижчій температурі, ніж очікувалося, приблизно 2200 Кельвінів.

Виявляється, ці умови ідеально підходять для утворення алмазів. Дослідники припускають, що в міру того, як ці алмази формувалися в океані магми, вони поступово занурювалися і відкладалися на межі ядра та мантії, утворюючи цей прикрашений коштовностями шар приблизно 300 миль під поверхнею.

На думку Ліна, це також може пояснити, чому магнітне поле Меркурія є настільки потужним для свого розміру: оскільки алмаз так добре проводить тепло, він може викликати різкі перепади температур усередині, які викликають збовтування рідини в ядрі Меркурія.

Це, додає Лін, також може «належати до розуміння існування інших планет земної групи» схожих розмірів і складу, які також могли утворювати алмази.

Джерела: Phys.org