Mercurio podría tener una gruesa capa de diamantes a cientos de kilómetros por debajo de su superficie, según demuestra un nuevo estudio. Los hallazgos, publicados el 14 de junio en la revista Comunicaciones de la naturalezapodría ayudar a resolver misterios sobre la composición del planeta y su peculiar campo magnético.
Mercurio está lleno de misterios. Por un lado, tiene un campo magnético. Aunque es mucho más débil que el de la Tierra, el magnetismo Es inesperado porque el planeta es diminuto y parece geológicamente inactivo. Mercurio también tiene zonas de superficie inusualmente oscuras que la misión Messenger de la NASA identificó como grafito, una forma de carbono.
Esta última característica es lo que despertó la curiosidad de Lin Yan Haocientífico del Centro de Investigación Avanzada en Ciencia y Tecnología de Alta Presión en Beijing y coautor del estudio. El contenido extremadamente alto de carbono de Mercurio «me hizo darme cuenta de que probablemente algo especial sucedió en su interior», dijo en un comunicado. declaración.
A pesar de las rarezas de Mercurio, los científicos sospechan que probablemente se formó de la misma manera que otros planetas terrestres: a partir del enfriamiento de un océano de magma caliente. En el caso de Mercurio, este océano probablemente era rico en carbono y silicato. Primero, los metales se coagularon en su interior, formando un núcleo central, mientras que el magma restante se cristalizó en el manto medio y la corteza exterior del planeta.
Durante años, los investigadores pensaron que la temperatura y la presión del manto eran lo suficientemente altas para carbón para formar grafito, que, al ser más liviano que el manto, flotó hasta la superficie. Pero un estudio de 2019 estudiar Se ha sugerido que el manto de Mercurio podría ser 50 kilómetros más profundo de lo que se creía anteriormente. Eso aumentaría considerablemente la presión y la temperatura en el límite entre el núcleo y el manto, creando condiciones en las que el carbono podría cristalizarse en diamante.
Para investigar esta posibilidad, un equipo de investigadores belgas y chinos, entre ellos Lin, preparó sopas químicas que incluían hierro, sílice y carbono. Estas mezclas, de composición similar a la de ciertos tipos de meteoritosSe cree que imitan el océano de magma del Mercurio infantil. Los investigadores también inundaron estas sopas con cantidades variables de sulfuro de hierro; calcularon que el océano de magma contenía grandes cantidades de azufre, ya que la superficie actual de Mercurio también es rica en azufre.
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Utilizando una prensa de múltiples yunques, el equipo sometió las mezclas químicas a presiones de 7 gigapascales (aproximadamente 70.000 veces la presión de la atmósfera terrestre a nivel del mar) y temperaturas de hasta 3.578 grados Fahrenheit (1.970 grados Celsius). Estas condiciones extremas simulan las que se dan en las profundidades de Mercurio.
Además, los investigadores utilizaron modelos informáticos para obtener mediciones más precisas de la presión y la temperatura en el límite entre el núcleo y el manto de Mercurio, además de simular las condiciones físicas en las que el grafito o el diamante serían estables. Estos modelos informáticos, según Lin, nos informan sobre las estructuras fundamentales del interior de un planeta.
Los experimentos demostraron que es probable que minerales como el olivino se formaran en el manto, un hallazgo que coincidía con estudios anteriores. Sin embargo, el equipo también descubrió que añadir azufre a la mezcla química hacía que se solidificara solo a temperaturas mucho más altas. Esas condiciones son más favorables para la formación de diamantes. De hecho, las simulaciones por ordenador del equipo demostraron que, en esas condiciones revisadas, los diamantes podrían haberse cristalizado cuando se solidificó el núcleo interno de Mercurio. Como era menos denso que el núcleo, flotó hasta el límite entre el núcleo y el manto. Los cálculos también demostraron que los diamantes, si están presentes, forman una capa con un espesor medio de unos 15 km.
Sin embargo, la extracción de estas gemas no es del todo factible. Además de las temperaturas extremas del planeta, los diamantes se encuentran a demasiada profundidad (a unos 485 kilómetros) por debajo de la superficie) como para ser extraídos.
Pero las piedras preciosas son importantes por otra razón: pueden ser responsables del campo magnético de Mercurio. Los diamantes pueden ayudar a transferir calor entre el núcleo y el manto, lo que crearía diferencias de temperatura y haría que el hierro líquido se arremolinara, creando así un campo magnético, explicó Lin.
Los resultados también podrían ayudar a explicar cómo los bosques ricos en carbono… exoplanetas «Los procesos que llevaron a la formación de una capa de diamante en Mercurio también podrían haber ocurrido en otros planetas, dejando potencialmente firmas similares», dijo Lin.
Es posible que BepiColombo, una misión conjunta de la Agencia Espacial Europea y la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón, ofrezca más pistas. La sonda, lanzada en 2018, está prevista que comience a orbitar Mercurio en 2025.
