Под поверхностью Меркурия может скрываться толстый слой алмазов
Вероятно, можно с уверенностью сказать, что затраты на добычу полезных ископаемых намного превысят ее стоимость, но подтверждение расскажет нам многое о формировании планет. Исследование опубликовано в открытом доступе в журнале Nature Communications.
Меркурий может светить довольно ярко, но из-за того, что он находится так близко к Солнцу, на него попадает большое количество света. Доля отраженных событий невелика, всего 9 процентов. Космический корабль MESSENGER показал, что это связано с тем, что большая часть поверхности имеет большое количество графита. Хотя углерод составляет всего 1-4 процента по весу, это примерно в сто раз больше, чем на Земле, и достаточно, чтобы затемнить большую часть планеты.
Распределение графита привело планетологов к выводу, что углерод присутствовал там при формировании Меркурия, а не прибыл на кометы или астероиды. Юнцзян Сюй из Китайского центра передовых исследований науки и технологий высокого давления изучает, что, вероятно, произошло со всем этим углеродом в период, когда Меркурий дифференцировался на ядро и кору из первоначального горячего беспорядка.
Вероятно, вначале Меркурий имел даже больше углерода, чем сейчас. Однако раньше, когда ее поверхность представляла собой океан магмы, такие газы, как углекислый газ и метан, дегазировались и выходили из-под низкой гравитации планеты.
Тем не менее, Сюй и соавторы пишут: «Обилие графита в коре Меркурия указывает на то, что планета оставалась насыщенной углеродной фазой во время металлосиликатной дифференциации, формирования ядра и всей кристаллизации магматического океана».
Однако не только углерод делает алмазы – необходимо также давление. Меркурий — меньшая планета с меньшей гравитацией, чем Земля, и давление в ее древнем магматическом океане и мантии считалось недостаточным для создания драгоценных камней. Вместо этого считалось, что углерод, который не был связан ни с чем другим, находился в форме графита, который плавал на поверхности.
Новые модели гравитационного поля Меркурия ставят это под сомнение. Это вдохновило авторов данной статьи подвергнуть образцы элементов, которые могли присутствовать на Меркурии в то время, воздействию давления в 7 гигапаскалей и температуре почти 2000°C.
Есть два сценария образования алмазов. Либо они возникли из океана магмы (эта стадия, как полагают, была общей для всех внутренних планет), либо они были выдавлены из ядра при его кристаллизации.
Авторы обнаружили, что первый сценарий возможен только в том случае, если бы на Меркурии было довольно много серы в океане магмы, поскольку это изменило бы химический состав до такой степени, что стало бы возможным производство алмазов. Даже если бы серы было много, авторы считают крупномасштабную добычу алмазов маловероятной, хотя и не невозможной.
Однако они считают основной сценарий гораздо более вероятным. По мере формирования твердого внутреннего ядра углерод вытеснялся наружу, что приводило к образованию слоя алмаза толщиной в несколько километров. Высокие температуры могли сжечь внешние части этого слоя обратно до графита. Сколько бы было потеряно таким образом, неясно, но большая часть этого материала могла бы сохраниться, находясь между ядром Меркурия и его силикатной мантией. Проводимость этого слоя алмаза может способствовать созданию магнитного поля Меркурия.
Слой, вероятно, не имеет толщины ни одного километра оболочки, но старший автор доктор Бернар Шарлье из Льежского университета сказал: «Давайте будем честными, мы понятия не имеем о потенциальном размере этих алмазов».