Небесные алмазы: под поверхностью Меркурия может скрываться толстый слой драгоценных минералов

Планетологи предполагают, что под корой Меркурия может находиться слой алмазов толщиной в несколько километров. Такие выводы были сделаны на основе компьютерного моделирования и данных космического аппарата «Мессенджер», изучавшего планету в течение четырех лет. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications.

Меркурий сияет довольно ярко, но это потому, что он находится близко к Солнцу и на него попадает много света. Доля отраженного света невелика – всего 9 %. Наблюдения «Мессенджера» показали: это связано с тем, что на поверхности планеты много графита — примерно в 100 раз больше, чем на Земле. Этого достаточно, чтобы затемнить большую часть Меркурия.

Считается, что углерод присутствовал при формировании Меркурия, а не был принесен кометами или астероидами. Вероятно, изначально на планете было даже больше углерода, чем сейчас. Однако в те времена, когда ее поверхность была океаном магмы, углекислый газ и метан улетучились из-за низкой гравитации.

Тем не менее, авторы исследования пишут: «Обилие графита в коре Меркурия указывает на то, что планета оставалась в насыщенной углеродной фазе во время формирования ядра и полной кристаллизации магматического океана».

Однако для образования алмазов нужен не только углерод, но и высокое давление. Меркурий — небольшая планета с меньшей гравитацией, чем на Земле, и раньше давление в его магматическом океане и мантии считалось недостаточным для образования алмазов. Ученые полагали, что весь углерод на планете существует в виде графита. Новые модели гравитационного поля Меркурия ставят эту версию под сомнение.

Существует два возможных сценария образования алмазов: либо они сформировались в океане магмы, либо были вытеснены из ядра по мере его кристаллизации. Международная команда исследователей подвергла образцы элементов, которые присутствовали на планете во время формирования ядра, воздействию давления в 7 Гпа и температуры почти 2000 °C. В ходе экспериментов они обнаружили, что первый сценарий возможен только если бы в магме было много серы: это изменило бы ее химический состав до такой степени, что привело бы к образованию алмазов. Но в этом случае ученые считают их крупномасштабную добычу маловероятной, хотя и не невозможной.

Сценарий с ядром кажется им более реалистичным. По мере формирования твердого внутреннего ядра углерод должен был вытесняться, что привело бы к образованию алмазного слоя толщиной в километры. Высокие температуры могли снова превратить внешнюю часть этого слоя в графит, но в основном алмазы могли сохраниться между ядром Меркурия и его силикатной мантией. Проводимость этого алмазного слоя может влиять на магнитное поле планеты. А вот о его истинных размерах пока можно только догадываться:

«Давайте будем честны: мы понятия не имеем о потенциальном размере этого слоя алмазов», — сказал руководитель исследования Бернар Шарлье из Льежского университета (Бельгия).