A Nature Communications június 14-i számában megjelent tanulmány szerint a Merkúr felszíne 15 km vastag gyémántréteget rejthet. Bár valószínűtlen, hogy ezeket a gyémántokat valaha is kibányásszák, a felfedezés segíthet megmagyarázni a bolygó legnagyobb rejtélyeit – számol be róla a Live Science.

Az első ilyen rejtély a Merkúr mágneses tere, ami gyengébb ugyan, mint a Földé, de meglepő, hogy egy ennyire kicsi bolygó egyáltalán rendelkezik ilyennel – mindezt ráadásul a planéta látszólagos geológiai inaktivitása mellett. Emellett a NASA Messenger küldetése sötét grafitfoltokat azonosított a felszínen, ami szintén további vizsgálatokat indokolt.

Yanhao Lin, a pekingi High Pressure Science and Technology Advanced Research Center tudósa és a tanulmány társszerzője, épp ez utóbbi, tehát a Merkúr magas széntartalma iránt érdeklődött, ami végül elvezetett ahhoz a hipotézishez, hogy az evolúciója során valami szokatlan történt a bolygó belsejében. A tudósok úgy vélik, hogy a Merkúr a többi kőzetbolygóhoz hasonlóan alakult ki – vagyis lassanként lehűlt egy szénben és szilikátban gazdag forró magma-óceán. Kezdetben a magmában lévő fémek koagulációjából született meg a bolygó magja, míg a maradék magma köpenyként és kéregként kristályosodott ki.

Korábban a kutatók úgy gondolták, hogy a Merkúr köpenyének hőmérséklete és nyomása csak ahhoz éppen elég magas, hogy a szén grafittá alakuljon. A grafit a köpenynél könnyebb, így fel tudott emelkedni a felszínre, ami megmagyarázhatná a sötét foltokat a bolygó felszínén, amiket a NASA Messenger szúrt ki. Azonban egy 2019-es tanulmány arra a következtetésre jutott, hogy a Merkúr köpenye valójában 50 kilométerrel mélyebb lehet, mint korábban hitték. Ez a nagyobb mélység jelentősen növelné a nyomást és a hőmérsékletet a mag és a köpeny határán. Az ilyen extrém körülmények pedig már azt is lehetővé tennék, hogy a szén gyémánttá kristályosodjon, nem pedig csak grafittá.

Ezen lehetőség vizsgálatához egy belga és kínai kutatókból álló csapat, köztük Lin, különböző kémiai keverékeket állított elő, amelyek vasat, szilícium-dioxidot és szenet tartalmaztak. Ezek az elegyek összetételükben hasonlóak bizonyos típusú meteoritokhoz, és úgy gondolják, hogy hasonlítanak a fiatal Merkúr magmaóceánjához. A kutatók ezenkívül különböző mennyiségű vas-szulfiddal is dúsították ezeket a keverékeket, mivel feltételezték, hogy a magmaóceán rengeteg ként tartalmazott, mivel a Merkúr jelenlegi felszíne is kénben gazdag.

A kísérletek azt mutatták, hogy a köpenyben valószínűleg olyan ásványok képződtek, mint az olivin, ami összhangban van a korábbi tanulmányok eredményeivel. Azonban a kutatócsapat azt is felfedezte, hogy ha ként adtak a kémiai keverékhez, az csak sokkal magasabb hőmérsékleten szilárdult meg. Ezek a körülmények kedvezőbbek a gyémántképződéshez. A csapat számítógépes szimulációi szerint ilyen módosított körülmények között a gyémántok akkor kristályosodhattak ki, amikor a Merkúr belső magja megszilárdult. Mivel a gyémánt kevésbé sűrű, mint a mag, felúszhatott a mag és a köpeny határára. A számítások azt is kimutatták, hogy ha gyémántok valóban jelen vannak, akkor egy körülbelül 15 kilométer vastag réteget alkothatnak.

A gyémántok kitermelése azonban nem igazán lehetséges. A bolygó szélsőséges hőmérsékletein túl a gyémántok túlságosan mélyen – körülbelül 485 kilométerrel a felszín alatt – találhatók ahhoz, hogy ki lehessen őket bányászni. Azonban a gyémántok más szempontból fontosak: hozzájárulhatnak a Merkúr mágneses mezőjéhez. A gyémántok segíthetnek a hő átvitelében a mag és a köpeny között, ami hőmérsékleti különbségeket hoz létre és a folyékony vas örvénylését idézi elő, amely folyamatok pedig mágneses mezőt generálnak.

További információkat nyújthat majd a bolygóról a BepiColombo küldetés, az Európai Űrügynökség és a Japán Űrkutatási Ügynökség közös missziója, amelyet 2018-ban indítottak, és várhatóan 2025-ben kezdi meg a Merkúr körüli pályára állást.

(Kép: a Merkúr felszíne hamis színes ábrázolással, forrás: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington)