Між ядром та мантією Меркурія знайдено алмазний шар глибиною майже 18 кілометрів

Найменша планета Сонячної системи давно інтригує науковців своєю темною поверхнею та щільним ядром. Відомо, що на поверхні Меркурія міститься значна кількість графіту, але останні дослідження виявили ще цікавішу знахідку: товстий шар алмазів під графітовою кіркою на межі ядра та мантії.

В дослідженні, опублікованому в журналі Nature Communications, вчені з Китаю та Бельгії припускають існування 18-кілометрового шару алмазів поблизу межі між ядром і мантією Меркурія. Цей висновок надає нове розуміння процесів планетарної динаміки, які описують, як планети формують окремі внутрішні шари.

Дослідники вважають, що цей алмазний шар утворився внаслідок кристалізації багатого на вуглець океану магми Меркурія. Коли планета охолола, вуглець утворив графітову кірку на поверхні. Однак дослідження ставить під сумнів уявлення про те, що графіт був єдиною стабільною фазою вуглецю в цей період. Доктор Яньхао Лін з Центру передових досліджень науки та технологій високого тиску в Пекіні зазначив, що високий вміст вуглецю в Меркурії свідчить про унікальні внутрішні процеси.

Експерименти з високим тиском і температурою в поєднанні з термодинамічним моделюванням дозволили дослідникам відтворити внутрішні умови Меркурія, досягнувши тиску до 7 гігапаскалів. Вони виявили, що сірка в залізному ядрі Меркурія вплинула на кристалізацію океану магми. Сірка знижувала температуру рідини, сприяючи утворенню алмазного шару на межі ядра та мантії, а також формувала шар сульфіду заліза, впливаючи на вміст вуглецю під час процесу розподілу речовини на планеті.

Висока теплопровідність алмазного шару суттєво впливає на термодинаміку Меркурія та генерацію магнітного поля. Цей шар допомагає передавати тепло від ядра до мантії, впливаючи на температурні градієнти та конвекцію в рідкому зовнішньому ядрі, що, зрештою, впливає на магнітне поле.

Ці висновки також мають ширше значення для розуміння механізмів формування інших багатих на вуглець екзопланетних систем та супутників, подібних до Меркурія за розміром і складом. Процеси, що спостерігаються на Меркурії, можуть відбуватися і на інших планетах, що потенційно вказує на наявність подібних алмазних шарів. Однак умови для таких процесів мають бути дуже чіткими.