根据一项新的研究,水星富含钻石

工程百科 编辑:admin 日期:2025-03-08 12:11:01 157人浏览

  

  太阳系中最小的行星可能隐藏着一个大秘密。据Space.com报道,美国宇航局的水星空间环境、地球化学和测距(信使号)航天器在2004年至2015年间收集的数据表明,水星内部可能隐藏着一层10英里厚的钻石。这项关于第一颗来自太阳的行星的令人震惊的研究发表在6月14日的《自然通讯》杂志上。

  鲁汶大学(KU Leuven)的团队成员兼副教授奥利维尔·纳穆尔(Olivier Namur)告诉Space.com:“根据对地幔-核心边界压力的新估计,我们知道水星是一颗富含碳的行星,在地幔和核心之间的界面形成的含碳矿物是钻石,而不是石墨。”这项新研究是在科学家发现水星的地幔比之前认为的要厚几年之后进行的。纳慕尔说:“我们直接认为,这一定对水星上碳、钻石和石墨的物种形成(一种元素或同素异形体在化学物种系统中的分布)有很大的影响。”

  为了验证这一理论,研究小组使用了一台大容量的压力机来复制水星内部的条件,包括高达3950华氏度的温度。这使他们能够观察水星早期地幔中发现的矿物质是如何反应的。纳慕尔告诉Space.com,这颗钻石可能是通过两个过程形成的。“首先是岩浆海洋的结晶,但这个过程可能只导致在地核/地幔界面形成非常薄的金刚石层,”Namur说。“其次,也是最重要的一点,是水星金属核心的结晶。”

  纳慕尔解释说,当水星在大约45亿年前形成时,它的金属核心是完全液态的,但随着时间的推移慢慢结晶。“结晶前的液核含有一些碳;因此,结晶会导致残余熔体中的碳富集,”他补充说。“在某种程度上,达到了溶解度阈值,这意味着液体不能溶解更多的碳,从而形成钻石。”

  在这个过程中,密度比金属小的钻石会漂浮到水星核心的顶部,停在核心和地幔之间。这个过程将形成一个0.62英里的钻石层,并随着时间的推移继续增长。纳慕尔告诉Space.com,这一发现可以显示水星和其他岩石行星形成的差异。

  纳慕尔说:“水星的形成距离太阳更近,很可能是由富含碳的尘埃云形成的。”因此,水星比其他行星含有更少的氧和更多的碳,这导致了钻石层的形成。然而,地核也含有碳,许多研究人员已经提出在地核中形成钻石。”

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