ممکن است لایه ضخیمی از الماس در زیر سطح عطارد پنهان شده باشد

یک مطالعه جدید نشان می دهد که ممکن است یک لایه ضخیم از الماس کیلومترها زیر سطح سیاره عطارد وجود داشته باشد. این یافته ها که در مجله Nature Communications منتشر شده است، ممکن است به حل اسرار مربوط به ترکیب و میدان مغناطیسی عجیب سیاره کمک کند.

عطارد رازهای زیادی دارد. مثلا این سیاره میدان مغناطیسی دارد. اگرچه میدان مغناطیسی عطارد بسیار ضعیف تر از زمین است، اما مغناطیس عطارد غیرمنتظره است زیرا این سیاره کوچک است و به نظر می رسد که از نظر زمین شناسی غیرفعال است. عطارد همچنین دارای سطوح تاریکی است که فضاپیمای MESSENGER ناسا آنها را به عنوان گرافیت، نوعی کربن، شناسایی کرد.

علیرغم عجیب بودن عطارد، دانشمندان بر این باورند که این سیاره احتمالاً مانند سایر سیارات زمین مانند از خنک شدن یک اقیانوس ماگمایی شکل گرفته است. در مورد عطارد، این اقیانوس احتمالاً سرشار از کربن و سیلیکات بود. ابتدا فلزات داخل جامد شدند و هسته مرکزی را تشکیل دادند، در حالی که ماگمای باقی مانده در گوشته میانی و پوسته بیرونی سیاره متبلور شد.

برای سال‌ها، محققان فکر می‌کردند که دما و فشار گوشته عطارد به اندازه‌ای است که کربن می‌تواند به گرافیت تبدیل شود و روی سطح شناور شود، زیرا از گوشته سبک‌تر است. اما یک مطالعه در سال 2019 نشان داد که گوشته عطارد ممکن است 50 کیلومتر عمیق تر از آنچه قبلا تصور می شد باشد. این به طور قابل توجهی فشار و دما را در مرز بین گوشته و هسته افزایش می دهد و شرایطی را ایجاد می کند که کربن می تواند به الماس تبدیل شود.

برای بررسی احتمال وجود لایه ضخیم الماس در عطارد، گروهی از محققان بلژیکی و چینی محلول های شیمیایی حاوی آهن، سیلیکون و کربن تهیه کردند. تصور می شود که چنین مخلوط هایی شرایطی شبیه به اقیانوس ماگمایی عطارد اولیه را شبیه سازی می کنند. محققان مقادیر مختلفی سولفید آهن را به این سوپ ها اضافه کردند. اقیانوس ماگمای عطارد حاوی گوگرد بود، زیرا سطح سیاره امروزی نیز سرشار از گوگرد است.

آزمایشات نشان داد که احتمالاً مواد معدنی مانند الیوین در گوشته عطارد تشکیل شده است (این یافته با نتایج مطالعات قبلی مطابقت داشت). با این حال، محققان همچنین کشف کردند که افزودن گوگرد به محلول شیمیایی باعث جامد شدن آن در دماهای بسیار بالاتر می شود. چنین شرایطی برای تشکیل الماس مساعدتر است. شبیه سازی کامپیوتری محققان نشان داد که در شرایط اصلاح شده، زمانی که هسته داخلی عطارد جامد می شود، الماس ها ممکن است متبلور شده و به دلیل چگالی کمتر نسبت به گوشته، تا مرز بین گوشته و هسته بالا آمده باشند. محاسبات همچنین نشان داد که اگر الماس وجود داشته باشد، لایه ای به ضخامت حدود 15 کیلومتر تشکیل می دهد.

استخراج سنگ های قیمتی عطارد امکان پذیر نیست. جدا از دمای بسیار بالای سیاره، الماس ها در حدود 485 کیلومتری زیر سطح عطارد قرار دارند و قابل استخراج نیستند. اما این جواهرات به دلیل دیگری مهم هستند: آنها ممکن است مسئول میدان مغناطیسی عطارد باشند. الماس ممکن است به انتقال گرما بین هسته و گوشته کمک کند و باعث اختلاف دما و گردش آهن مایع شود و در نتیجه میدان مغناطیسی ایجاد شود.

نتایج همچنین می تواند به توضیح چگونگی تکامل سیارات فراخورشیدی غنی از کربن کمک کند. فرآیندهایی که منجر به تشکیل لایه الماس بر روی عطارد شد، ممکن است در سیارات دیگر رخ داده باشد و آثار مشابهی از خود به جای گذاشته باشد.

سرنخ‌های بیشتر در مورد اینکه آیا عطارد واقعاً لایه‌ای از الماس دارد یا خیر، ممکن است از Bepi Colombo، یک مأموریت مشترک بین آژانس فضایی اروپا و آژانس اکتشافات هوافضای ژاپن باشد. این فضاپیما که در سال 2018 به فضا پرتاب شد، قرار است در سال 2025 گردش خود را به دور عطارد آغاز کند.