عطارد کوچکترین سیاره منظومه شمسی، به دلیل سطح تاریک و چگالی بالای هسته خود، همواره پنهاندار رازهای زیادی بوده است. ستارهشناسان معتقدند سطح این سیاره حاوی مقادیر قابلتوجهی گرافیت، نوعی از کربن، میباشد. اکنون یک تحقیق تازه وجود یک لایه الماس ضخیم در زیر این پوسته گرافیتی، دقیقا در مرز بین هسته و گوشته، را آشکار کرده است.
دانشمندان چینی و بلژیکی به طور مشترک مطالعهای را در نشریه نیچر کامیونیکیشنز منتشر کردهاند که بر اساس آن، یک لایه الماس با ضخامت تا ۱۸ کیلومتر در مرز هسته و گوشته عطارد وجود دارد. این یافتن پیشرفتی مهم در درک فرایندهای تفکیک سیارهای، یعنی نحوه شکلگیری لایههای درونی مجزا در سیارات، محسوب میشود.
تحقیقکنندگان بر این باورند که لایه الماس ناشی از تبلور اقیانوس ماگمای غنی از کربن عطارد بوده است. با یخزدن سیاره، این کربن یک پوسته گرافیتی بر روی سطح ایجاد کرد. بااینحال، این پژوهش فرضیه قبلی را که گرافیت تنها فاز پایدار کربن در آن دوره بوده، به چالش میکشد.
دکتر یانهائو لین، یکی از نویسندگان این مطالعه از مرکز تحقیقات پیشرفته علم و فناوریهای سختی بالا در پکن، به فیز.ارگ گفت سالها پیش متوجه شدم که وجود کربن فراوان در عطارد میتواند پیامدهای مهمی داشته باشد. این امر باعث شد بفهمم که اتفاقی خاص در داخل این سیاره رخ داده است.
شرایط شکلگیری لایه الماس ضخیم در عطارد
محققان با انجام آزمایشهای سختی و دمای بالا در کنار مدلسازی ترمودینامیکی، شرایط درونی عطارد را بازسازی کردند. آنها به فشارهایی تا ۷ گیگاپاسکال دست یافتند که امکان مطالعه فازهای تعادلی مواد معدنی عطارد را فراهم آورد.
پژوهشگران دریافتند که وجود گوگرد در هسته آهنی عطارد بر فرایند تبلور اقیانوس ماگما تأثیر میگذارد. گوگرد دمای ذوب را کاهش داده و شکلگیری یک لایه الماس در مرز هسته و گوشته را تسهیل میکند. این فرآیند منجر به ایجاد یک لایه سولفید آهن میشود که بر محتوای کربن در طول تفکیک سیارهای اثر میگذارد.
رسانایی حرارتی بالای لایه الماس بر دینامیک حرارتی و تشکیل میدان مغناطیسی عطارد تأثیر میگذارد. این لایه انتقال گرما از هسته به گوشته را تسهیل میکند؛ از این رو بر گرماهای دما، همرفت در هسته بیرونی مایع و در نهایت بر میدان مغناطیسی اثر میگذارد.
فرایندهای مشاهدهشده در عطارد میتواند در سیارات سنگی دیگر نیز رخ دهد و به طور بالقوه نشانههای مشابهی را به جای بگذارد. این مطالعه نتیجه میگیرد که لایههای الماس مشابه میتواند در سایر سیارات سنگی وجود داشته باشد، البته در صورتی که شرایط به طور دقیق مناسب باشد.




