Noi simulări sugerează că un strat gros de 15 km de diamante s-ar putea ascunde sub suprafața planetei Mercur. Aproape sigur, pietrele prețioase nu vor putea fi exploatate pentru bijuterii – dar ar putea ajuta la rezolvarea unora dintre cele mai mari mistere ale planetei.
Noua descoperire arată că Mercur ar putea avea un strat gros de diamante la sute de kilometri sub suprafața sa. Descoperirile, publicate pe 14 iunie 2024 în revista Nature Communications, ar putea ajuta la rezolvarea misterelor legate de compoziția planetei și de câmpul magnetic ciudat.[sursa]
Mercur este plină de mistere. Pentru început, are un câmp magnetic. Deși este mult mai slab decât cel al Pământului, magnetismul este neașteptat deoarece planeta este mică și pare să fie inactivă din punct de vedere geologic. Mercur are, de asemenea, pete neobișnuit de întunecate la suprafață pe care misiunea Messenger a NASA le-a identificat ca fiind grafit, o formă de carbon.[sursa]
Un strat de diamante s-ar putea ascunde sub suprafaţa planetei Mercur
Această ultimă caracteristică este cea care a stârnit curiozitatea lui Yanhao Lin, cercetător la Centrul de Cercetare Avansată pentru Știință și Tehnologie la Presiune Înaltă din Beijing și coautor al studiului. Conținutul extrem de ridicat de carbon al planetei Mercur „m-a făcut să-mi dau seama că, probabil, ceva special s-a întâmplat în interiorul său”, a declarat el într-o declarație.
În ciuda ciudățeniilor lui Mercur, oamenii de știință bănuiesc că acesta s-a format probabil la fel ca alte planete terestre: prin răcirea unui ocean de magmă fierbinte. În cazul lui Mercur, acest ocean a fost probabil bogat în carbon și silicat. Mai întâi, metalele s-au coagulat în el, formând un nucleu central, în timp ce magma rămasă s-a cristalizat în mantaua centrală și în crusta exterioară a planetei.
Ani de zile, cercetătorii au crezut că temperatura și presiunea mantalei erau suficient de ridicate pentru ca carbonul să formeze grafit, care, fiind mai ușor decât mantaua, a plutit la suprafață. Însă un studiu din anul 2019 a sugerat că mantaua planetei Mercur ar putea fi cu circa 130 de kilometri mai adâncă decât se credea anterior. Acest lucru ar crește considerabil presiunea și temperatura la granița dintre nucleu și manta, creând condiții în care carbonul s-ar putea cristaliza în diamant.
Pentru a investiga această posibilitate, o echipă de cercetători belgieni și chinezi, printre care și Yanhao Lin, a preparat „supe” chimice care includeau fier, siliciu și carbon. Se crede că astfel de amestecuri, similare în compoziție cu anumite tipuri de meteoriți, imită oceanul de magmă al lui Mercur de la începuturile sale. De asemenea, cercetătorii au amestecat aceste supe cu diferite cantități de sulfură de fier. Ei au presupus că oceanul magmatic conținea mult sulf, deoarece suprafața actuală a planetei Mercur este, de asemenea, bogată în sulf.
Folosind o presă cu mai multe nicovale, echipa a supus amestecurile chimice la presiuni de strivire de 7 gigapascali, adică de aproximativ 70.000 de ori presiunea atmosferei terestre la nivelul mării, și la temperaturi de până la 1.970 de grade Celsius. Aceste condiții extreme le simulează pe cele din adâncul planetei Mercur.
În plus, cercetătorii au folosit modele computerizate pentru a obține măsurători mai precise ale presiunii și temperaturii la granița dintre nucleul și mantaua lui Mercur, pe lângă simularea condițiilor fizice în care grafitul sau diamantul ar fi stabile. Potrivit lui Lin, astfel de modele computerizate ne vorbesc despre structurile fundamentale ale interiorului unei planete.
Experimentele au arătat că minerale precum olivina s-au format probabil în manta – o constatare care a fost în concordanță cu studiile anterioare. Cu toate acestea, echipa a descoperit, de asemenea, că adăugarea de sulf la preparatul chimic a făcut ca acesta să se solidifice doar la temperaturi mult mai ridicate. Astfel de condiții sunt mai favorabile pentru formarea diamantelor.
Diamantele s-au cristalizat când nucleul planetei a devenit solid
Într-adevăr, simulările computerizate ale echipei au arătat că, în aceste condiții revizuite, este posibil ca diamantele să se fi cristalizat atunci când nucleul interior al planetei Mercur s-a solidificat. Deoarece erau mai puțin dense decât miezul, au plutit apoi până la limita dintre miez și manta. Calculele au arătat, de asemenea, că diamantele, dacă sunt prezente, formează un strat cu o grosime medie de aproximativ 15 km.
Totuși, extragerea acestor pietre prețioase nu este tocmai fezabilă. Pe lângă temperaturile extreme ale planetei, diamantele se află la o adâncime mult prea mare, de aproximativ 485 km sub suprafață, pentru a putea fi extrase.
Pietrele prețioase sunt însă importante dintr-un alt motiv: acestea pot fi responsabile pentru câmpul magnetic al planetei Mercur. Diamantele ar putea ajuta la transferul de căldură între nucleu și manta, ceea ce ar crea diferențe de temperatură și ar determina fierul lichid să se rotească, creând astfel un câmp magnetic, a explicat Lin.
De asemenea, rezultatele ar putea ajuta la explicarea modului în care evoluează exoplanetele bogate în carbon. „Procesele care au dus la formarea unui strat de diamant pe Mercur ar fi putut avea loc și pe alte planete, putând lăsa semnături similare”, a spus Lin.
Mai multe indicii ar putea veni de la BepiColombo, o misiune comună a Agenției Spațiale Europene și a Agenției Japoneze de Explorare Aerospațială. Lansată în anul 2018, nava spațială este programată să înceapă să orbiteze Mercur în anul 2025.
Abonaţi-vă la newsletter folosind butonul de mai jos, pentru a primi gratuit o notificare pe email atunci când publicăm un articol nou:
