عطارد لایه‌ای ۱۸ کیلومتری از الماس بین هسته و گوشته خود دارد_روشنفکر

عطارد کوچکترین سیاره منظومه شمسی است و به علت سطح تاریک و چگالی بالای هسته خود، همیشه رازآلود بوده است. بااین‌حال، ستاره‌شناسان بر این باورند که سطح آن حاوی مقادیر قابل توجهی گرافیت (نوعی کربن) است. اکنون پژوهشی تازه مشخص می کند که یک لایه الماس ضخیم در زیر این پوسته گرافیتی (در مرز بین هسته و گوشته) قرار دارد.

دانشمندان چینی و بلژیکی اخیراً با همکاری یکدیگر مطالعه‌ای را در «Nature Communications» انتشار کرده‌اند که وجود یک لایه الماس را در مرز بین هسته و گوشته عطارد مشخص می کند. این پژوهش حاکی از آن است که این لایه تا ۱۸ کیلومتر (۱۱ مایل) ضخامت دارد. این یافته نشان‌دهنده پیشرفت قابل توجهی در فهمیدن فرایندهای اختلاف سیاره‌ای (Planetary differentiation) است – این که چطور سیارات لایه‌های داخلی مجزا را تشکیل می‌کنند.

دانشمندان بر این باورند که لایه الماس به علت تبلور اقیانوس ماگمای غنی از کربن عطارد راه اندازی شده است. با سردشدن سیاره، این کربن یک پوسته گرافیتی روی سطح راه اندازی داد. بااین‌حال، این مطالعه این چنین فرضی را به چالش می‌کشد که گرافیت تنها فاز کربنی پایدار در این دوره بوده است.

دکتر «یانهائو لین»، یکی از نویسندگان این مطالعه از مرکز تحقیقات پیشرفته علم و فناوری‌های سختی بالا در پکن، به Phys.org او گفت:

«سال‌ها پیش فهمید شدم که وجود کربن زیاد زیاد در عطارد امکان پذیر پیامدهای مهمی داشته باشد. این علتشد دریابم که به گمان زیادً اتفاق خاصی در داخل این سیاره رخ داده است.»

شرایطی که علتتشکیل لایه الماس ضخیم در عطارد شده است

محققان از آزمایش‌های سختی و دمای بالا همراه با مدل‌سازی ترمودینامیکی برای بازسازی شرایط درونی عطارد منفعت گیری کردند. آن‌ها به سطوح سختی تا ۷ گیگاپاسکال دست یافتند که اجازه می‌داد فازهای تعادلی مواد معدنی عطارد را مطالعه کنند.

پژوهشگران اشکار کردند که وجود گوگرد در هسته آهنی عطارد بر فرایند تبلور اقیانوس ماگما تأثیر می‌گذارد. گوگرد دمای مایع را افت می‌دهد و راه اندازی یک لایه الماس را در مرز هسته و گوشته تسهیل می‌کند. این چنین یک لایه سولفید آهن را به‌وجود می‌آورد که بر محتوای کربن در طول اختلاف سیاره‌ای تأثیر می‌گذارد.

رسانایی حرارتی بالای لایه الماس بر دینامیک حرارتی و تشکیل میدان مغناطیسی عطارد تاثییر دارد. لایه الماس به انتقال گرما از هسته به گوشته پشتیبانی می‌کند؛ به این علت بر شیب دما، همرفت در هسته بیرونی مایع و بر میدان مغناطیسی تأثیر می‌گذارد.

فرایندهای مشاهده‌شده در عطارد امکان پذیر در سیارات دیگر نیز رخ دهد و به طور بالقوه نشانه‌های شبیهی از خود به جای بگذارد. این مطالعه نتیجه می‌گیرد که لایه‌های الماس شبیهی می‌تواند در دیگر سیارات سنگی وجود داشته باشد، اگرچه شرایط باید دقیقاً مناسب باشند.