Ученые из Китая и Бельгии представили новое исследование, предполагающее, что граница ядра и мантии Меркурия включает в себя алмазный слой, потенциальной толщиной до 18 километров. Увидеть его при помощи орбитальных аппаратов невозможно, так как он залегает глубоко под поверхностью планеты.
Исследование опубликовано в журнале Nature Communications, а коротко о нем рассказывает Phys.org. Меркурий является самой маленькой и самой близкой к Солнцу планетой в Солнечной системе. Он обладает необычайно темной поверхностью и высокой плотностью ядра, что озадачивает ученых уже много лет. В рамках предыдущих исследовательских миссий было установлено, что поверхность Меркурия содержит значительное количество графита, одной из форм углерода.
На основании полученных данных была выдвинута теория о том, что на ранней стадии своего существования Меркурий мог обладать богатым на углерод магматическим океаном.
"Много лет назад я заметил, что чрезвычайно высокое содержание углерода на Меркурии может иметь существенные последствия. Это заставило меня осознать, что внутри его недр, вероятно, произошло что-то особенное", - говорит доктор Яньхао Линь из Центра передовых исследований науки и технологий высокого давления в Пекине.
Информацию о Меркурии исследователи получили в ходе миссий MESSENGER и Mariner 10. Данные этих космических кораблей подтвердили, что необычно темной поверхность Меркурия стала из-за огромного объема графита.
Это говорит о том, что если на Меркурии когда-то действительно существовал расплавленный магматический океан, содержащий значительное количество углерода, то его часть должна была уйти под поверхность, а часть осталась на поверхности в виде графита.
Чтобы проверить эту идею, исследователи в лабораторных условиях воссоздали условия недр Меркурия и проверили множество сценариев, экспериментируя с комбинациями высокого давления и температуры.
В качестве исходного материала использовался синтетический силикат. При помощи специально созданного пресса экспериментаторам удалось достичь давления в 7 гигапаскалей, что примерно в 7 раз превышает давление в самых глубоких частях Марианской впадины.
Ученые изучили, как при таком давлении ведут себя минералы в недрах Меркурия. Они также проанализировали химический состав экспериментальных образцов.
Согласно их выводам, глубоко в недрах Меркурия залегает алмазный слой толщиной от 15 до 18 километров. Эксперименты также показали, что на границе ядра и мантии Меркурия поддерживается температура, близкая к точке, в которой графит может превратиться в алмаз.