Mesés gazdagságot ígérő felfedezést tett a NASA

A NASA Messenger űrszondája megállapította, hogy nagyjából 16 kilométer vastag gyémántmező rejtőzhet a Merkúr felszíne alatt.

A Merkúr régóta fejtörést okoz a tudósoknak, mivel számos olyan tulajdonsággal rendelkezik, amely nem jellemző a Naprendszer más bolygóira. Ezek közé tartozik a nagyon sötét felszín, a feltűnően sűrű mag és a Merkúr vulkanikus korszakának korai vége - olvasható a Space.com cikkében.

Illusztráció a Merkúr felszínéről. A legújabb kutatás szerint a mélyben egy 16 kilométer vastag gyémántréteg rejtőzik.
Fotó: Leemage via AFP

Érdekesség, hogy a bolygó felszínén a szén egyik módosulata, a grafit is megtalálható. Ezek a grafitfoltok a tudósok szerint arra engednek következtetni, hogy a Merkúr korai történetében az égitestnek szénben gazdag magmaóceánja volt, amely a felszínre kerülve végül megszilárdult. Ugyanez a folyamat vezethetett a felszín alatti, szénben gazdag köpeny kialakulásához is.

Az eredményeket feltáró kutatócsoport ugyanakkor úgy véli, hogy a köpeny anyaga nem grafitból, hanem a szén egy másik, sokkal értékesebb fajtájából, gyémántból épül fel.

„Új becslést készítettünk a mag és a köpeny határán uralkodó nyomásról, és mivel ismert, hogy a Merkúr szénben gazdag, feltételezzük, hogy nem grafit, hanem gyémánt van a mélyben. Tanulmányunkban a NASA Messenger űrszondája által gyűjtött geofizikai adatokat használtuk fel” - mondta a Space.com-nak Olivier Namur, a csapat tagja, a KU Leuven docense.

A Messenger űrszondát 2004 augusztusában indították útnak, és ez lett az első űreszköz, amely pályára állt a Merkúr körül. A 2015-ben véget ért küldetés során jelentős mennyiségű vízjeget mutattak ki a bolygó pólusainál, továbbá kulcsfontosságú adatokat gyűjtöttek a Merkúr geológiájáról és mágneses mezejéről.

Hogyan alakulhatott ki ilyen vastag gyémántréteg a Merkúron?

Korábbi kutatások megállapították, hogy a Merkúr köpenye vastagabb, mint azt korábban gondolták.

„Arra számítottunk, hogy ennek óriási hatással kell lennie a gyémánt és a grafit eloszlására a Merkúron” – mondta Namur.

A kutatóknak sikerült reprodukálniuk a Merkúr belsejében uralkodó nyomást laboratóriumi körülmények között. Ez lehetővé tette számukra, hogy tanulmányozzák, hogyan változtak meg a bolygó mélyén lévő ásványok a Merkúr fejlődése során.

Úgy gondoljuk, a gyémánt két úton jöhetett létre a Merkúron. Az egyik a magmaóceán kristályosodása, ez azonban csak egy vékonyabb gyémántmezőt eredményezett. A másik a Merkúr fémmagjának kristályosodása”

 – magyarázta Namur.

A Merkúrt vizsgáló Messenger űrszonda
Fotó: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington

A szakértő elmondta, hogy amikor a Merkúr körülbelül 4,5 milliárd évvel ezelőtt kialakult, a bolygó magja teljesen folyékony volt, és idővel fokozatosan kristályosodott. A belső magban kialakuló szilárd fázisok pontos természete jelenleg nem ismert, de a kutatócsoport úgy véli, hogy ezek a fázisok alacsony széntartalmúak vagy „szénszegények” lehettek.

„A kristályosodás előtt a folyékony mag tartalmazott némi szenet, és a folyamat ennek a feldúsulásához vezetett. Egy bizonyos ponton a folyadék már nem tud több szenet feloldani, ami elvezethetett a gyémánt kialakulásához” – mondta Namur, aki szerint a gyémánt a Merkúr magjának és köpenyének határára került, és ott megrekedt. 

Eleinte egy nagyjából 1 kilométer vastagságú gyémántréteg keletkezett, majd ez a mező idővel tovább nőtt, ma pedig már eléri a 16 kilométeres vastagságot is.

A kutató azt reméli, hogy ez a felfedezés segíthet megfejteni a Naprendszer legkisebb bolygóját övező egyéb rejtélyeket, például azt, hogy miért szakadt meg a vulkanikus szakasza körülbelül 3,5 milliárd évvel ezelőtt.

A felfedezésről a Nature Communications című tudományos folyóirat számolt be.