Skriti zaklad: Znanstveniki pod površjem Merkurja odkrili plast diamantov
Pod površjem Merkurja, najmanjšega planeta sončnega sistema in najbližjega soncu, bi lahko obstajala plast diamantov debeline do 18 kilometrov, razkriva nedavna študija. Diamanti naj bi nastali v zgodnjih fazah oblikovanja planeta pred približno 4,5 milijardami let, ko je Merkur še nastajal iz vrtinčastega oblaka prahu in plina. Takrat naj bi imel mladi planet grafitno skorjo, ki je plavala nad globokim oceanom magme.
Raziskovalna ekipa je v laboratoriju poustvarila ekstremne pogoje zgodnjega Merkurja z uporabo naprave, imenovane nakovalna stiskalnica. Ta stroj se običajno uporablja za preučevanje vedenja materialov pod ekstremnim pritiskom in za proizvodnjo sintetičnih diamantov. “To je ogromen tisk, ki nam omogoča, da podvržemo drobne vzorce pri enakem visokem pritisku in temperaturi, ki bi jo pričakovali globoko v plašču Merkurja, na meji med plaščem in jedrom,” je pojasnil Bernard Charlier, vodja oddelka za geologijo na Univerzi v Liègeu v Belgiji in soavtor študije.
Merkur je najmanj raziskan planet
Ekipa je ustvarila sintetično mešanico elementov, ki vključuje silicij, titan, magnezij in aluminij, in jo zaprla v grafitno kapsulo. Tako so posnemali teoretično sestavo notranjosti Merkurja v zgodnjih dneh. Kapsulo so nato izpostavili pritiskom, ki so skoraj 70.000-krat večji od tistih na Zemljini površini, in temperaturam do 2.000 stopinj Celzija (3.630 stopinj Fahrenheita). Po teh pogojih se je grafit v vzorcu spremenil v diamantne kristale.
Ta odkritja lahko razkrijejo več o Merkurjevi notranji strukturi in evoluciji ter tudi o podobnih eksoplanetih. Živo srebro, kot je Merkur znan v znanstvenih krogih, dolguje svojo sivo površino prisotnosti grafita. Raziskovalci so uspeli poustvariti pogoje, v katerih bi se ogljik lahko spremenil v diamante.
Merkur je drugi najgostejši planet v našem osončju, takoj za Zemljo. Merkur je sicer najmanj raziskan zemeljski planet. NASA-ina misija MESSENGER, ki je krožila okoli Merkurja med marcem 2011 in aprilom 2015, je zbirala podatke o geologiji, kemiji in magnetnem polju planeta. Vendar pa so podrobnosti o notranjosti Merkurja še vedno skope.
“Vemo, da je na površini Merkurja veliko ogljika v obliki grafita, vendar je zelo malo študij o notranjosti planeta,” je dejal Yanhao Lin, znanstvenik v Centru za napredne raziskave znanosti in tehnologije visokega tlaka v Pekingu in soavtor študije. Dodal je, da Merkurjevo bližino soncu in pomanjkanje kisika v njegovi sestavi ustvarjata unikatne pogoje za nastanek diamantov.
Prisotnost ogljika
Ena od ključnih ugotovitev misije MESSENGER je bila bogata prisotnost ogljika na Merkurjevi površini. Diamanti, ki so sestavljeni iz čistega ogljika, nastanejo pod specifičnimi tlaknimi in temperaturnimi pogoji. Raziskovalci so želeli preveriti, ali bi se ta proces lahko odigral tudi med nastajanjem Merkurja.
Ko so Lin, Charlier in njihovi sodelavci pripravili poskus za posnemanje notranjosti Merkurja, so upoštevali tudi prisotnost žvepla, kar je dokazala prejšnja študija. “Ugotovili smo, da so pogoji drugačni od Zemlje, ker je na Merkurju veliko žvepla, kar je zmanjšalo tališče našega vzorca,” je pojasnil Charlier. To je ugodno za stabilnost diamantov, saj ti nastajajo pri visokem pritisku in nižji temperaturi.
Diamantna plast na Merkurju je ocenjena med 15 in 18 kilometri debela. Žal so to samo ocene, saj proces nastajanja diamantov še vedno poteka, ker se jedro Merkurja še naprej hladi. Težko je tudi reči, kako veliki so lahko posamezni diamanti. “Nimamo pojma o njihovi velikosti, vendar bi morali biti podobni tistemu, kar poznamo na Zemlji po svoji sestavi,” je dejal Charlier.
Izkopavanje diamantov
Čeprav je izkopavanje diamantov na Merkurju tudi s prihodnjimi tehnologijami nemogoče, bi se lahko nekaj diamantov pojavilo na površju zaradi vulkanskih procesov. Proces nastajanja diamantov bi se lahko zgodil na nekaterih eksoplanetih z nizko vsebnostjo kisika.
Misija BepiColombo, sestavljena iz dveh vesoljskih plovil, naj bi decembra 2025 prispela v Merkurjevo orbito in nadalje raziskala planet. Misija, ki jo vodita Evropska vesoljska agencija in Japonska agencija za raziskovanje vesolja, bo preučevala planet iz orbite in razkrila več o njegovi notranjosti in značilnostih. BepiColombo bo lahko identificirala in kvantificirala ogljik na površini ter preverila prisotnost diamantov ali več grafita.
Izziv za prihodnje misije
Sean Solomon, glavni raziskovalec NASA-jeve misije MESSENGER, je dejal, da bo potrjevanje te teorije izziv za prihodnje misije na Merkur. Najbolj obetavna tehnika za odkrivanje diamantne plasti bi lahko bila seizmologija, saj so hitrosti seizmičnih valov v diamantu veliko višje kot v drugih materialih. Oemnjeno bi zahtevalo pristajalne module na Merkurju, kar trenutno ni v načrtu.
Felipe González, teoretični fizik na Univerzi v Kaliforniji v Berkeleyju, je pohvalil študijo kot pomemben korak naprej v razumevanju notranjosti planetov. Verjame, da so interdisciplinarne študije ključne za reševanje zapletenih problemov v znanosti. Opozoril pa je, da je predpostavka o notranjosti Merkurja še vedno v veliki meri teoretična in da bodo prihodnje misije morale potrditi te napovedi.
[Vir: CNN]; Portal24;
Foto: Pixabay
