Tizenhat kilométer vastag gyémántréteg lapulhat a Merkúr felszíne alatt
2024. július 25. – 13:42
Meglepő eredmények születtek azokból az adatokból, amelyeket a NASA Messenger nevű űrszondája küldött a Merkúr geológiájáról. A NASA kutatói ezek alapján arra következtetnek, hogy a bolygó felszíne alatt egy nagyjából 16 kilométer vastag gyémántréteg lehet – olvasható a Space.com cikkében.
A Merkúr régóta foglalkoztatja a tudósokat, mivel számos olyan tulajdonsága van, amelyek nem jellemzőek a Naprendszer többi bolygójára. Ezek közé tartozik a rendkívül sötét felszín, a sűrű mag és a vulkanikus korszak rövidsége a bolygó történetében.
A Naprendszer legkisebb bolygójának másik érdekessége, hogy felszínén a grafit, a szén egy fajtája is megtalálható. Korábban azt is feltételezték, hogy ez a sok felszíni szén a bolygóba csapódott üstökösökből származik, azonban mára úgy tűnik, más állhat ennek háttérben. A tudósok szerint a szénfoltok arra utalnak, hogy a Merkúr korai történetében a kisbolygónak szénben gazdag magmája volt. Ennek szénben dús tartalma felúszott a felszínre, így alakultak ki a grafitfoltok, és ennek köszönhetően lett sötét a Merkúr felszíne.
Ugyanez a vulkanikus folyamat azt is eredményezhette volna, hogy egy grafitban gazdag köpeny alakuljon ki a bolygó felszíne alatt,
a kutatók viszont úgy látják, a szén egy másik, jóval érdekesebb típusa alkot ilyen réteget: a gyémánt.
A bolygón uralkodó nyomás új becsléseiből ma már arra következtetnek a NASA-nál, hogy a köpeny és a mag határán nem grafitnak, hanem gyémántnak kell képződnie. Erről a kutatásban résztvevő Olivier Namur, a Leuveni Katolikus Egyetem docense beszélt a Space.com-nak. Elmondta, hogy a NASA Messenger űrszondája által gyűjtött geofizikai adatokat használtál fel a kutatásukhoz.
Az új eredmények kapcsolódnak egy néhány évvel ezelőtti meglepetéshez is, amikor a tudósok újra felmérték a Merkúr tömegeloszlását. Ekkor fedezték fel, hogy a bolygó köpenye vastagabb, mint ahogy azt korábban korábban hitték. Ez összefügg azzal, hogy a szén mely típusai találhatóak meg a bolygón. Annak érdekében, hogy megtudják, milyen széntípusokkal lehet dolguk, a kutatók a Földön végeztek kísérleteket.
Egy nagy teljesítményű prés segítségével elő tudták állítani azt a nyomást és hőfokot, amely a kapott adatok alapján uralkodhat a Merkúr belsejében. Több mint hét gigapascal nyomást helyeztek egy szintetikus anyagra, amely a Merkúr köpenyében található anyagok helyettesítőjeként szolgált. Emellett körülbelül 2177 Celsius-fokos hőmérsékletet is előállítottak a kísérlet során, így tanulmányozhatták, hogyan viselkednek ilyen körülmények között az olyan ásványok, mint amilyenek a Merkúr köpenyében is megtalálhatóak voltak a bolygó korábbi állapotában. Számítógépes modellezéssel értékelték az adatokat, amelyekből már lehet sejteni, hogy miképpen jöhetett létre a Merkúr gyémántköpenye.
„Úgy látjuk, hogy a gyémánt keletkezésében két folyamat játszhatott fontos szerepet. Az első a magma kristályosodása, de ezzel valószínűleg csak egy vékony gyémántréteg jött létre a mag és a köpeny határán. Másodszor, és ez a legfontosabb, a Merkúr fémmagjának kristályosodása” – mondta Olivier Namur.
Mindez arra is rámutat, hogy a Naphoz legközelebb keringő bolygó szerkezetében mennyire más folyamatok mentek végbe a Naprendszer többi bolygójához képest. A vulkanikus időszak sokkal korábban véget ért, mint más bolygók esetében, ezért hamarabb le is hűlt. Ez a lehűlés is lehet a gyémánt következménye, ugyanis ez az anyag növelhette a bolygó hőelvezetését. A Merkúr jóval több szenet tartalmaz a többi szomszédos bolygónál, azonban a Föld izzó magjában is található szén, ezért a kutatók azt sem zárják ki, hogy ott is történhet gyémántképződés.
A Messenger űrszonda neve egyébként egy mozaikszó, amely a „Mercury Surface, Space Environment, Geochemistry, and Ranging” elnevezésből származik. Az eszközt 2004 augusztusában bocsátották útjára, ez lett az első űrszonda, amely Merkúr körüli pályára állt 2011-ben. Az űrszonda küldetése 2015-ben ért véget, rengeteg hasznos adatot gyűjtött a kicsiny bolygó geológiájáról és mágneses mezejéről. A 2018-ban felbocsátott BepiColombo űrszonda szintén a Merkúrt vizsgálja, ez 2025-ig kémleli majd a bolygót. Ennek adatai is várhatóan hozzájárulnak majd ahhoz, hogy még többet tudjunk meg a Naprendszer legkisebb bolygójáról.
