لایه‌ ۱۸ کیلومتریِ الماس بین هسته و گوشته عطارد؟!

عطارد کوچکترین سیاره منظومه شمسی است و به دلیل سطح تاریک و هسته با چگالی بالا همیشه یک راز بوده است. با این حال، ستاره شناسان بر این باورند که سطح آن حاوی مقادیر قابل توجهی گرافیت (نوعی کربن) است. اکنون تحقیقات جدید نشان می دهد که در زیر این پوسته گرافیتی (در مرز بین هسته و گوشته) یک لایه الماس ضخیم وجود دارد.

به گزارش دیجیاتو، دانشمندان چینی و بلژیکی اخیرا با همکاری یکدیگر تحقیقی را در “ارتباطات طبیعت” منتشر کردند که نشان دهنده وجود یک لایه الماس در مرز بین هسته و گوشته عطارد است. این تحقیق نشان می دهد که این لایه تا 18 کیلومتر (11 مایل) ضخامت دارد. این کشف نشان دهنده پیشرفت قابل توجهی در درک فرآیندهای تمایز سیاره ای است – اینکه چگونه سیارات لایه های داخلی مختلف را ایجاد می کنند.

دانشمندان بر این باورند که لایه الماس به دلیل تبلور اقیانوس ماگمای غنی از کربن عطارد تشکیل شده است. با سرد شدن سیاره، این کربن یک پوسته گرافیتی روی سطح تشکیل داد. با این حال، این مطالعه این فرض را به چالش می کشد که گرافیت تنها فاز کربنی پایدار در این دوره بود.

دکتر یانهائو لین، یکی از نویسندگان این مطالعه، از مرکز تحقیقات پیشرفته علوم و فناوری فشار بالا در پکن، به Phys.org گفت.

سال‌ها پیش متوجه شدم که وجود کربن زیاد در عطارد می‌تواند عواقب مهمی داشته باشد. این باعث شد که بفهمم باید اتفاق خاصی روی این سیاره افتاده باشد.»

شرایطی که منجر به تشکیل یک لایه ضخیم الماس بر روی عطارد شد

محققان از آزمایش‌های فشار بالا و دمای بالا همراه با مدل‌سازی ترمودینامیکی برای بازسازی شرایط داخلی عطارد استفاده کردند. آنها به سطوح فشاری تا 7 گیگا پاسکال دست یافتند که به آنها اجازه می داد فازهای تعادلی مواد معدنی عطارد را مطالعه کنند.

محققان دریافتند که وجود گوگرد در هسته آهنی عطارد بر فرآیند تبلور اقیانوس ماگما تأثیر می گذارد. گوگرد دمای مایع را کاهش می دهد و تشکیل یک لایه الماس را در مرز بین هسته و گوشته تسهیل می کند. همچنین لایه‌ای از سولفید آهن تولید کرد که بر محتوای کربن در طول تمایز سیاره‌ای تأثیر گذاشت.

رسانایی حرارتی بالای لایه الماس بر دینامیک حرارتی و تولید میدان مغناطیسی عطارد تأثیر می گذارد. لایه الماس به انتقال گرما از هسته به گوشته کمک می کند. بنابراین، بر گرادیان دما، همرفت در هسته خارجی سیال و میدان مغناطیسی تأثیر می گذارد.

فرآیندهای مشاهده شده در عطارد ممکن است در سیارات دیگر نیز رخ دهد و به طور بالقوه آثار مشابهی بر جای بگذارد. این مطالعه به این نتیجه رسید که لایه های الماس مشابهی می تواند در سیارات سنگی دیگر وجود داشته باشد، اگرچه شرایط باید مناسب باشد.