Слой алмазов толщиной 18 км: на Меркурии обнаружили сокровища планетарного масштаба
Китайские и бельгийские ученые использовали данные от зонда-исследователя Меркурия «Мессенджера» НАСА, чтобы изучить внутреннюю среду самой маленькой и близкой к Солнцу планеты нашей системы. Их эксперименты показали, что Меркурий был очень богат углеродом и в процессе формирования в нем образовались толщи алмазов.
По оценкам ученых, сегодня этот слой между ядром и мантией планеты может составлять от 15 до 18 километров. Исследование опубликовано в Nature Communications.
В результате нескольких пролетов над Меркурием «Мессенджер» обнаружил множество темных пятен на поверхности, состоящих из графита (модификация углерода). По выводам экспертов, такое огромное количество углерода не может быть результатом бомбардировок комет. Также данные зона показали, что мантия планеты толще, чем считалось ранее; и что, когда поверхность Меркурия еще была океаном магмы, его металлическое ядро было расплавленным.
Все это свидетельствует о том, что Меркурий был чрезвычайно насыщен углеродом. И этот элемент, скорее всего, поднимался из глубин в процессе формирования к коре, формируя запасы графита. Однако внутри эти концентрации тоже должны были остаться.
Команда использовала термодинамическое моделирование с более высоким давлением, чем до этого (так как мантия толще, то границы и давление пришлось пересмотреть) и температурами, чтобы воссоздать условия, приближенные к состоянию Меркурия на заре его существования. И посмотреть, что произойдет с минералами и элементами, обнаруженными в его мантии. Исследователи обнаружили, что богатая углеродом мантия должна состоять не из графита, а из другой, гораздо более ценной формы углерода — алмаза.
«Мы считаем, что алмаз мог образоваться в результате двух процессов. Сначала происходит кристаллизация океана магмы, но этот процесс, вероятно, способствовал формированию только очень тонкого алмазного слоя на границе ядра и мантии. Во-вторых, и это самое главное, кристаллизация металлического ядра Меркурия», — рассказал Оливье Намур, доцент Университета Левена (Бельгия).
По выводам команды, под экстремальным давлением углерод кристаллизовался внутри расплавленного ядра, превращаясь в алмаз по мере того, как ядро остывало и постепенно твердело. Затем на протяжении веков он понимался к верхней части ядра и в мантию, где накапливался. Толщина этих драгоценных накоплений внутри Меркурия на сегодня составляет в среднем «~ 14,9–18,3 км с погрешностью в 10,6 км», — как говорится в исследовании. И со временем он может становиться толще.
Авторы также отмечают, что такие результаты показывают различия в формировании Меркурия и нашей планеты, Марса и других.
194