Planeta cała w diamentach. Właśnie taki obraz Merkurego maluje przed nami najnowszy eksperyment.
Merkury to najmniejsza planeta Układu Słonecznego, orbitująca najbliżej gwiazdy, gęstością ustępująca tylko Ziemi. Uformowała się około 4,5 miliarda lat temu z wirującej chmury pyłu i gazów pod wpływem miażdżącego ciśnienia i piekielnie wysokich temperatur.
Astronomowie są przekonani, że skorupa Merkurego to gruba warstwa grafitu, pływająca na oceanie magmy. Powierzchnia Merkurego równa jest niecałym 15 proc. powierzchni Ziemi, a metaliczne jądro planety ma średnicę sięgającą nawet 85 proc. średnicy planety, więc płaszcz i skorupa są relatywnie cienkie.
Merkury skrywa przed nami jeszcze wiele tajemnic. Jedną z nich może być prawdziwy skarb. Naukowcy z Belgii odtworzyli warunki, jakie prawdopodobnie panowały w czasie tworzenia się grafitowej skorupy i magmowego oceanu poniżej. Okazało się, że są to świetne okoliczności do tworzenia się jeszcze innych struktur krystalicznych z węgla.
Naukowcy przygotowali miniaturkę Merkurego. Mieszankę krzemu, tytanu, magnezu, glinu i innych pierwiastków, które znajdują się w składzie Merkurego, zamknęli w grafitowej kapsule. Ważną rolę odegrała też siarka, obecna na planecie w sporych ilościach, pozwalająca na formowanie się węglowych kryształów w niższej temperaturze (diamenty formowane w obecności siarki są stabilniejsze). Model wylądował następnie w monstrualnej prasie, używanej między innymi do testowania materiałów i produkcji syntetycznych diamentów.
Próbka została stopiona w temperaturze rzędu 2 tysięcy stopni i ciśnieniu wynoszącemu 70 tysięcy razy więcej niż występujące naturalnie na Ziemi. Po eksperymencie materiał trafił pod mikroskop elektronowy. Naukowcy wypatrzyli w niej struktury diamentów.
Zobacz: Zaledwie 236 km od Merkurego. To zdjęcie musisz zobaczyć
Co to oznacza dla pełnowymiarowego Merkurego? Pod powierzchnią planety na pewno są diamenty. Warstwa z wyjątkowymi kryształami może mieć grubość między 15 i 18 kilometrów. Przy czym nie są to mało atrakcyjne „diamenty przemysłowe”, jakie znajdziemy na pilnikach, ale spore kryształy, nadające się na kosmicznie drogą biżuterię. Jednak raczej ich nie wykopiemy – znajdują się na głębokości dobrych 500 kilometrów. Jedyna nadzieja w tym, że procesy geologiczne wyniosły część skarbu na powierzchnię… i w tym, że znajdziemy egzoplanetę z podobnymi procesami, ale na mniejszej głębokości.
Formowanie się diamentów Merkurego nadal trwa, w miarę jak jądro planety stygnie. Magmowy ocean jest zapewne chłodniejszy i głębszy, niż pierwotnie sądzono. Niestety nie mamy jeszcze próbek z Merkurego, jednak pewne jest, że jego procesy chemiczne są inne od tych na Ziemi, Księżycu czy Marsie. Odpowiada za to bliskość Słońca, a w konsekwencji między innymi znikome ilości tlenu.
Więcej dowiemy się w grudniu 2025 roku, gdy sondy misji BepiColombo wejdą na orbitę Merkurego.
Źródło zdjęć: NASA (misja MESSENGER), nguyencong255 / Shutterstock.com
Źródło tekstu: Nature Communications
