• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
25 июня
Игорь Байдов
20
215 652

Эксперимент показал, что под поверхностью Меркурия может скрываться несметное количество алмазов

5.1

Ученые из Китая и Бельгии воссоздали в лаборатории условия, существовавшие на Меркурии четыре миллиарда лет назад, и выяснили, что они были идеальными для образования слоя алмазов, который с течением времени становился лишь толще.

Меркурий
Больше всего знаний о Меркурии предоставил зонд MESSENGER. Например, ученые узнали, что в коре этой планеты присутствует обилие летучих веществ — натрия и серы / © NASA, Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory. Carnegie Institution of Washington

Меркурий — одна из самых загадочных планет Солнечной системы. Знаний о ней накоплено гораздо меньше, чем о других скалистых мирах.

Почему же эта планета недостаточно изучена? Подобраться к ней необычайно трудно. Меркурий движется по сильно вытянутой эллиптической орбите, а значит, может находиться как в 70 миллионах километров от Солнца, так и в 46 миллионах. Кроме того, из-за его близости к Солнцу полет туда требует в разы больше топлива, чем, например, полет к Марсу — да еще и занимает годы, а не несколько месяцев, как к четвертой планете.

Тем не менее ученые смогли отправить к Меркурию аппараты. Всего три: Mariner 10 в 1973 году, который трижды пролетел мимо планеты; зонд NASA MESSENGER в 2004-м, он проработал до 2015 года; последний — аппарат BepiColombo в 2018-м (выйдет на орбиту только в декабре 2025 года). 

Больше всего знаний о Меркурии предоставил MESSENGER. Например, ученые узнали, что в коре этой планеты присутствует обилие летучих веществ — натрия и серы. Следовательно, молодой Меркурий покрывал океан магмы. Значение плотности планеты указало на повышенное содержание металлов в ее недрах. В дальнейших исследованиях ученые выяснили, что Меркурий обладает аномально большим железным ядром, радиус которого составляет более 80 процентов радиуса планеты (у Земли этот показатель равен 50 процентам). 

Данные, присланные зондом MESSENGER, указали, что Меркурий хранит огромные запасы углерода в виде графита (одна из форм углерода, для которой характерна определенная кристаллическая структура). Это натолкнуло исследователей на мысль, что магматический океан и ядро молодого Меркурия могли быть насыщены этим химическим элементом. В таком случае, предполагали ученые, подобного рода условия, где наблюдались высокие температуры и давление, могли быть подходящими, чтобы углерод преобразовался в алмазы. 

Чтобы проверить эту гипотезу, группа исследователей из Китая и Бельгии под руководством Бернара Шарлье (Bernard Charlier) из Льежского университета провела лабораторный эксперимент, в котором воссоздала условия, существовавшие на Меркурии четыре миллиарда лет назад, когда его покрывал огромный океана магмы, а металлическое ядро было расплавленным и небольшим. О результатах своей работы ученые рассказали в статье, опубликованной в журнале Nature Communications

На Земле алмазы появляются из чистого углерода на глубине около 150 километров. Их образование происходит на протяжении миллионов или даже миллиардов лет в расплавленной породе мантии, где давление и температура позволяют преобразовывать углерод в эти природные бриллианты. 

Группа Шарлье предположила, что нечто подобное должно происходить и на Меркурии. Команда исследователей взяла смесь из химических соединений, включая титан, оксид алюминия и серу (эти элементы часто встречаются на поверхности планеты), и добавили в нее сульфид железа (FeS), чтобы сделать смесь насыщенной сульфидами и таким образом воссоздать «меркурианский материал». Затем полученный образец поместили под пресс из графитовой наковальни с высоким содержанием углерода и раздавили под давлением в семь гигапаскалей, после чего нагрели почти до 2000 градусов. 

Температура, при которой образец полностью расплавился, составила около 1900 градусов, что, по мнению команды Шарлье, соответствовало бы температуре магматического океана Меркурия в момент формирования планеты. Ученые посчитали, что условия, которые они создали во время эксперимента, подходят для образования алмазов.

Кора Меркурия
(a) Кристаллизация насыщенного углеродом силикатного магматического океана и потенциальное образование алмазов в его основании; (b) Когда внутреннее ядро Меркурия стало остывать, алмазы начали подниматься ближе к поверхности и «осели» между плотным металлическим ядром и менее плотной мантией из силикатных пород, богатых железом. В результате образовался алмазный слой, который на протяжении миллионов лет становился только толще / © Bernard Charlier, Nature Communications

Исследователи предположили, что изначально алмазы появились в расплавленном металлическом ядре Меркурия и, вероятно, оставались стабильными в океане магмы. Но когда «сердце планеты» стало остывать и превращаться в твердое, запустился процесс кристаллизации. Природные бриллианты начали подниматься ближе к поверхности и «осели» между плотным металлическим ядром и менее плотной мантией из силикатных пород. В результате образовался алмазный слой, который на протяжении миллионов лет становился только толще. 

Сегодня толщина алмазного слоя может достигать 200 метров и составлять приблизительно один процент от общей массы планеты. Отдельные алмазы в этом слое могут быть гораздо крупнее, чем те, что встречаются на Земле. 

Отметим, что работа команды Шарлье не первая в своем роде. В 2022 году американский геолог Кевин Кэннон (Kevin Cannon) провел серию компьютерных моделирований и пришел к выводу, что долгая Поздняя тяжелая бомбардировка могла превратить до трети графита на поверхности Меркурия в сверкающие алмазы. По расчетам ученого, эта планета может содержать на порядок больше алмазов, чем Земля, — 16 квадриллионов тонн.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 11:32
Александр Березин

Falcon 9 Block 5 впервые за три сотни запусков дал частично неудачный полет. Ракета выводила 20 спутников компании SpaceX, с 15 связь уже пропала, еще пять могут быть потеряны в ближайшее время.

12 часов назад
Татьяна

Все клеточные организмы ученые ведут от гипотетического предка — LUCA. Существует масса предположений и расчетов о том, как он был устроен, где и когда возник. В новой работе исследователи из Великобритании попытались ответить на эти вопросы.

Вчера, 14:55
Татьяна

Американские астронавты давно жалуются на систему ассенизации в скафандрах, которая представляет собой просто большой подгузник. Хватает его максимум на восемь часов, есть риск развития опрелостей и инфекций. К тому же в костюме мало запасов питьевой воды. Чтобы решить эти проблемы, ученые предложили более эффективный способ утилизации продуктов метаболизма.

Вчера, 11:32
Александр Березин

Falcon 9 Block 5 впервые за три сотни запусков дал частично неудачный полет. Ракета выводила 20 спутников компании SpaceX, с 15 связь уже пропала, еще пять могут быть потеряны в ближайшее время.

10 июля
Татьяна

Ученые из Китая проанализировали состав древнейших цирконов с помощью машинного обучения. В этих минералах хранится информация о процессах в недрах планеты. По мнению авторов нового исследования, все указывает на то, что перемещения плит в литосфере происходили уже в катархее, 4,2 миллиарда лет назад, то есть гораздо раньше предыдущих оценок.

8 июля
Полина Меньшова

Ученые из Великобритании предложили психофизиологическую модель, объясняющую, как именно физические упражнения облегчают симптомы депрессии. Особенно она применима к аэробной нагрузке, например ходьбе, подъему по лестнице, бегу.

25 июня
Игорь Байдов

Ученые из Китая и Бельгии воссоздали в лаборатории условия, существовавшие на Меркурии четыре миллиарда лет назад, и выяснили, что они были идеальными для образования слоя алмазов, который с течением времени становился лишь толще.

21 июня
Nadya

Земля начала формироваться примерно 4,5 миллиарда лет назад. Чтобы понять, как это происходило в ранние периоды развития нашей планеты, ученые ищут образцы древних горных пород. Одну из таких, возрастом почти 3,5 миллиарда лет, обнаружили рядом с городом Колли в Австралии.

1 июля
Александр Березин

Необычный биологический вид, по оценке авторов новой научной работы, пригоден для заселения четвертой планеты без каких-либо предварительных условий — уже в том виде, в котором он существует сейчас. Поскольку речь идет о фотосинтетическом организме, он способен нарабатывать существенное количество кислорода. Интересно, что кандидат на терраформирование Марса сохранил жизнеспособность после месяца в жидком азоте.

[miniorange_social_login]

Комментарии

20 Комментариев
Евгений Тихомиров
2 недели назад
-
0
+
Если честно, то нет на Меркурии никаких алмазов. Всё это теории, а всякая теория - есть брехня.~= Это моё сообщение, начинайте вопить, что я в восьмом классе не учился. Евгений Тихомиров
evgeny koshkarov
2 недели назад
-
0
+
Идите и вы туда если мозгов хватит. Сначало до луны соберитесь. А если сам убогий то остаётся только завидовать 😂😂😂
Рамуилд Иванов
3 недели назад
-
0
+
Ну всё, американская демократия уже пакует чемоданы и направляется туда!
Евгений Тихомиров
3 недели назад
-
-2
+
Ясный перец, если на Меркурии есть натрий и сера, то должны быть и брюлики уже отшлифованные и вдетые в кольца из золота. Более дурных дураков, чем учёные Китая и Бельгии на Свете не существует. В житейском смысле они конечно очень умные, если умудряются выбивать гранты под такие "исследования".
    Семён Дунаев
    3 недели назад
    -
    0
    +
    Евгений, какие ваши доказательства?
    +
      ещё комментарии
    Андрей
    2 недели назад
    -
    1
    +
    Евгений, "Природные бриллианты", да уж:). Ибо бриллиант - огранённый ювелиром алмаз. Собственно, а откуда углерод (графит) в расплавленном "металлическом ядре", чтобы потом "кристаллизоваться" в алмаз?
    +
      ещё комментарии
      Евгений Тихомиров
      2 недели назад
      -
      0
      +
      Андрей, Вы меня спрашиваете? Но , я не говорил, что алмазы в металлическом ядре.
      Данил Ткаченко
      2 недели назад
      -
      1
      +
      Андрей, углерод оттуда же, откуда и железо - из звёзд. У железа 25 протонов, у углерода - 6 (да даже если брать изотоп с 12-ю, все равно "собрать" его из водорода "легче", чем железо). Но автор статьи действительно удивляет некотороми фразами. Учёные выяснили, что внутри планеты много углерода и сказали, что вероятно, что этот углерод находится в форме алмаза, а не графита или каменного угля. А вот про сверкание, я уверен, никто из учебных ничего не сказал. Ещё очень понравилась фраза про графитовую (!) наковальню "богатую углеродом"! Это как сказать, что лёд богат водой... Автор, видимо, в школе карандашом не пользовался, не знает из чего его делают.
    galinaaa7228
    2 недели назад
    -
    0
    +
    Евгений, видно что не учился...
    +
      ещё комментарии
HoD No
3 недели назад
-
-1
+
Ну все, отменяем миссии на луну и марс и летим ковырять меркурий :)
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно