کشف یک لایه عظیم از الماس در زیر سطح سیاره عطارد!

به گزارش مجله خبری نگار/عصرایران،شبیه‌سازی‌های جدید نشان می‌دهد ممکن است لایه‌ای از الماس با ضخامت ۱۵ کیلومتر زیر سطح سیاره عطارد نهفته باشد.

مطالعه جدیدی نشان می‌دهد ممکن است لایه ضخیمی از الماس، کیلومترها زیر سطح سیاره عطارد وجود داشته باشد. یافته‌ها که در مجله‌ی Nature Communications منتشر شده، ممکن است به حل معماهایی درباره ترکیب سیاره و میدان مغناطیسی عجیب آن کمک کند.

عطارد اسرار فراوانی دارد. برای مثال، این سیاره میدان مغناطیسی دارد. گرچه میدان مغناطیسی عطارد بسیار ضعیف‌تر از میدان مغناطیسی زمین است، مغناطیس عطارد غیرمنتظره است، زیرا این سیاره کوچک است و به‌نظر می‌رسد ازنظر زمین‌شناسی غیرفعال باشد. عطارد همچنین دارای نواحی سطحی تیره‌ای است که فضاپیمای مسنجر ناسا آن را به‌عنوان گرافیت، یعنی نوعی کربن شناسایی کرد.

با وجود موارد عجیب و غریب عطارد، دانشمندان گمان می‌کنند این سیاره احتمالا مانند سایر سیاره‌های زمین‌سان، از سرد شدن اقیانوس ماگما تشکیل شده است. درمورد عطارد این اقیانوس احتمالا سرشار از کربن و سیلیکات بود. ابتدا فلزات درون آن سفت شدند و هسته مرکزی را تشکیل دادند، درحالی‌که ماگمای باقیمانده در گوشته میانی و پوسته بیرونی سیاره متبلور شد.

سال‌ها، پژوهشگران فکر می‌کردند دما و فشار گوشته عطارد به اندازه‌ای بوده است که کربن بتواند به گرافیت تبدیل شود و به علت سبک‌تر بودن نسبت به گوشته، روی سطح شناور ‌شود. اما مطالعه‌ای در سال ۲۰۱۹ نشان داد گوشته عطارد ممکن است ۵۰ کیلومتر عمیق‌تر از محلی قرار داشته باشد که قبلا تصور می‌شد. این امر به‌طور قابل‌توجهی فشار و دما را در مرز بین گوشته و هسته افزایش می‌دهد و شرایطی را پدید می‌آورد که در آن کربن می‌تواند به الماس تبدیل شود.

برای بررسی احتمال وجود لایه ضخیمی از الماس در عطارد، گروهی از پژوهشگران بلژیکی و چینی، محلول‌های شیمیایی حاوی آهن، سیلیس و کربن را آماده کردند. تصور می‌شود چنین مخلوط هایی شرایطی شبیه اقیانوس ماگمای سیاره عطارد اولیه را شبیه‌سازی کنند. پژوهشگران مقادیر مختلفی از سولفید آهن به این سوپ‌ها اضافه کردند. اقیانوس ماگمای عطارد حاوی گوگرد بوده، زیرا سطح امروزی سیاره نیز غنی از گوگرد است.

گروه پژوهشی برای شبیه‌سازی شرایط موجود در اعماق عطارد، مخلوط‌های شیمیایی را تحت فشارهای ۷ گیگاپاسکال (حدود ۷۰ هزار برابر فشار جو زمین در سطح دریا) قرار دادند. علاوه‌بر‌این، آن‌ها از مدل‌های کامپیوتری برای اندازه‌گیری دقیق‌تر فشار و دما در مرز هسته و گوشته عطارد استفاده کردند.

آزمایش‌ها نشان داد احتمالا مواد معدنی مانند الیوین در گوشته عطارد تشکیل شده است (این یافته با نتایج مطالعات گذشته مطابقتداشت). با‌این‌حال، پژوهشگران همچنین کشف کردند که افزودن گوگرد به محلول شیمیایی موجب جامد شدن آن در دماهای بسیار بالاتر می‌شود. چنین شرایطی برای تشکیل الماس مساعدتر است. شبیه‌سازی‌های کامپیوتری پژوهشگران نشان داد تحت شرایط اصلاح‌شده، ممکن است هنگام جامد شدن هسته درونی عطارد، الماس‌ها متبلور شده باشند و به علت چگالی کمتر نسبت به گوشته، تا مرز بین گوشته و هسته بالا آمده باشند. محاسبات همچنین نشان داد اگر الماس وجود داشته باشد، لایه‌ای به ضخامت حدود ۱۵ کیلومتر را تشکیل می‌دهد.

استخراج سنگ‌های گران‌بهای عطارد ممکن نیست. جدا از دمای بسیار بالای سیاره، الماس‌ها حدود ۴۸۵ کیلومتر پایین سطح عطارد قرار دارند و قابل استخراج نیستند. اما این سنگ‌های قیمتی به دلیل دیگری مهم هستند: آن‌ها ممکن است مسئول میدان مغناطیسی عطارد باشند. الماس‌ها ممکن است به انتقال گرما بین هسته و گوشته کمک کنند و این امر موجب اختلاف دما و گردش آهن مایع و درنتیجه ایجاد میدان مغناطیسی ‌شود.

نتایج همچنین می‌تواند به توضیح نحوه تکامل سیاره‌های فراخورشیدی غنی از کربن کمک کند. فرایندهایی که به ایجاد لایه الماس روی عطارد منجر شدند، ممکن است در سیاره‌های دیگر نیز رخ داده و آثار مشابهی را برجای گذاشته باشند.

سرنخ‌های بیشتر از اینکه آیا عطارد واقعا لایه‌ای از الماس دارد، ممکن است از بپی کلمبو، ماموریت مشترک آژانس فضایی اروپا و آژانس کاوش‌های هوافضای ژاپن به دست آید. این فضاپیما که سال ۲۰۱۸ پرتاب شد، قرار است سال ۲۰۲۵ گردش به دور عطارد را آغاز کند.