На пръв поглед Меркурий не прилича на място, създадено за разкош. Той е малък, изтормозен от слънчевата радиация, осеян с кратери и сив като пепел. Но дълбоко под тази мрачна повърхност най-вътрешната планета от Слънчевата система може би крие едно от най-странните съкровища в нашата система: слой от диаманти, формиран при условия, напълно различни от тези на Земята.
Тази вълнуваща възможност произлиза от нов анализ на вътрешността на Меркурий, базиран на данни от мисията MESSENGER на НАСА и лабораторни експерименти, целящи да възпроизведат дълбокото минало на планетата. Изследването показва, че въглеродът в Меркурий не присъства само под формата на графит – мекият минерал, който отдавна се свързва с необичайно тъмната кора на планетата. Част от него вероятно се е превърнала в диамант на границата между мантията и ядрото.
„Изчислихме, че предвид новата оценка на налягането на границата между мантията и ядрото и знаейки, че Меркурий е планета, богата на въглерод, въглеродсъдържащият минерал, който би се образувал на интерфейса между тях, е диамант, а не графит,“ обяснява Оливие Намюр, доцент в KU Leuven.
Предполагаемият слой не са просто разпръснати скъпоценни камъни. Това е дълбока, погребана зона, която според изследователите може да е дебела средно между 14,9 и 18,3 километра (около 9 до 11 мили).
Изображение на НАСА от 29 септември 2009 г. показва повърхността на Меркурий, заснета от космическия апарат Messenger по време на третото му прелитане.
Учените от години знаят, че повърхността на Меркурий съдържа улики за необичайна въглеродна история. Спектралните данни от MESSENGER показаха, че ниската отразяваща способност на планетата се дължи на широко разпространения графит. Измерванията с неутронни и гама-лъчи поставиха съдържанието на въглерод в кората на около 2 до 4 тегловни процента, въпреки че по-нови анализи предполагат, че концентрацията може да е под 1%.
Във всеки случай въглеродът изглежда е роден на самия Меркурий, а не е доставен главно от външни удари. Тясната връзка между графита и материала от долната кора, изложен в дълбоките кратери, сочи към вътрешен произход. Това е важно, защото предполага, че Меркурий някога е имал океан от магма, наситен с въглерод, който е останал ключов фактор по време на ранното диференциране на планетата.
Дълго време графитът изглеждаше като единствения логичен изход. Според по-ранните модели се смяташе, че мантията и магменият океан на Меркурий не достигат условията на налягане и температура, необходими за стабилизиране на диаманта. Тъй като графитът е по-малко плътен от разтопения силикат, той би изплувал нагоре и би помогнал за формирането на първичната кора – подобно на начина, по който леките минерали са изградили ранната кора на Луната.
Новата работа отваря въпроса отново, тъй като оценките за вътрешната структура на Меркурий се промениха. Използвайки нови модели, базирани на гравитацията, екипът преизчисли дълбочината и налягането на границата ядро-мантия. По-дълбоката граница означава по-високо налягане, а по-високото налягане променя коя форма на въглерода е предпочитана. Изследователите установиха, че налягането там вероятно е около 5,38 до 5,77 гигапаскала, като най-високите оценки достигат 7 гигапаскала. Това е напълно достатъчно, за да превърне „въглеродния проблем“ в нещо много по-интересно.
Когато Меркурий се е формирал преди около 4,5 милиарда години, ядрото му е било напълно разтопено. С охлаждането на планетата, вътрешното твърдо ядро е започнало да кристализира. Тъй като твърдата фаза е бедна на въглерод, този процес би концентрирал въглерода в оставащото течно външно ядро. След като стопилката вече не е можела да побере целия този въглерод, е трябвало да се формира въглеродно богата фаза – в случая диамант. Тъй като диамантът е много по-малко плътен от течната желязна сплав, той е изплувал нагоре, докато достигне границата с мантията.
Защо Меркурий не е просто „малка Земя“
Химията на Меркурий го отличава от Венера, Земята и Марс. Планетата вероятно се е формирала по-близо до Слънцето от богат на въглерод прашен облак, което я прави по-бедна на кислород и по-богата на въглерод.
Някои метеорити съдържат микроскопични диаманти, образувани при сблъсъци в космоса или в недрата на астероиди. Планетата 55 Cancri e е сочена за „диамантена планета“ поради високото си съдържание на въглерод и огромното налягане.
Макар че едва ли скоро ще пратим миньори на Меркурий, тези открития ни показват колко екстремна и разнообразна може да бъде геологията на съседните ни светове. Данните от предстоящата мисия BepiColombo (съвместен проект на ЕКА и JAXA) се очаква да хвърлят още повече светлина върху вътрешната структура на тази малка, но „скъпоценна“ планета.
Източник: CALDATA