Науковці вже давно знають, що на поверхні Меркурія є дуже багато вуглецю, який зазвичай має форму графіту. Однак нещодавні дослідження, які складалися з комп’ютерного моделювання та фізичних експериментів зі зразками матеріалів, показали, що частина цієї речовини може утворювати шар алмазів завтовшки 18 км.
Вуглець на Меркурії
Нещодавно вчені з Китаю та Бельгії опублікували у журналі Nature Communications дослідження, згідно з яким у глибинах Меркурія може ховатися шар алмазів завтовшки до 18 км. Цей висновок не є зовсім вже несподіваним, оскільки базується на низці досліджень, виконаних протягом останніх десятиліть.
Завдяки їм і дослідженням космічного апарата MESSENGER, вчені знали, що на Меркурії багато вуглецю, особливо у формі графіту. Саме він надає поверхні цієї планети темного забарвлення. Проте вуглець може існувати у багатьох формах, яких він може набувати за певних значень температури та тиску.
Традиційно вважається, що графіт, який ми зараз бачимо на поверхні Меркурія, утворився на самому початку існування планети. Тоді її поверхня являла собою океан розплавленої магми. З нього, внаслідок гравітаційної сепарації, й піднявся шар цієї модифікації вуглецю.
Алмази на Меркурії
У новому дослідженні вчені припустили, що на початку історії Меркурія вуглець у його глибинах міг утворити й інші форми. Річ у тім, що моделі, які використовувалися для опису геологічної історії цієї планети, базувалися на уявленні, що тиск в її глибинах був достатньо низький. Однак пізніші дослідження показали, що це не так. Крім того, там знайшли сірку, і це насправді багато що змінює.
Вчені провели дослідження, яке містило механічні експерименти зі зразками, що за своїм складом нагадували кору Меркурія, і математичне моделювання. Під час них штучний силікат нагрівали та піддавали тиску до 7 ГПа. Згідно з останніми дослідженнями, тиск у глибинах першої від Сонця планети може сягати 5,5 ГПа.
Науковці уважно вивчили те, на що перетворився їхній зразок у таких пекельних умовах. Вони встановили, що частина його перетворилася не на графіт, а на алмаз. Його було зовсім небагато, але наявність сірки працювала як плавень, тобто спричиняла розрідження магмового океану. Це своєю чергою сприяло сепарації фаз.
На думку дослідників, саме таким чином на певній глибині під поверхнею Меркурія мав виникнути дивовижний шар. Він мав би містити вуглець у вигляді алмазів, а товщина його мала б бути від 15 до 18 км.
Вплив на магнітне поле
Одним із важливих результатів нового дослідження є те, що воно здатне пояснити одну з найбільших загадок Меркурія — несподівано потужне магнітне поле. Річ у тім, що висока теплопровідність алмазу сприяє ефективнішому перерозподілу енергії всередині планети.
Завдяки цьому всередині Меркурія виникають потужні потоки речовини. Вони можуть нести заряд і таким чином сприяти утворенню потужнішого магнітного поля.
За матеріалами phys.org
