Los científicos han sabido durante mucho tiempo que hay una gran cantidad de carbono en la superficie de Mercurio, generalmente en forma de grafito. Sin embargo, estudios recientes, que consistieron en modelado por computadora y experimentos físicos con muestras de material, han demostrado que parte de esta sustancia puede formar una capa de diamantes de hasta 18 kilómetros de espesor.
Carbono en Mercurio
Recientemente, científicos de China y Bélgica publicaron un estudio en la revista Nature Communications que sugiere que una capa de diamantes de hasta 18 kilómetros de espesor podría estar oculta en las profundidades de Mercurio. Esta conclusión no es del todo inesperada, ya que se basa en una serie de estudios realizados en las últimas décadas.
Gracias a estos estudios, especialmente la investigación de la nave espacial MESSENGER, los científicos sabían que Mercurio tiene mucho carbono, especialmente en forma de grafito. Es este carbono el que le da a la superficie de este planeta su color oscuro. Sin embargo, en general, el carbono puede existir en muchas formas que puede adoptar a ciertas temperaturas y presiones.
Tradicionalmente se cree que el grafito que vemos en la superficie de Mercurio se formó al principio de la existencia del planeta. En ese entonces, su superficie era un océano de magma fundido. Una capa de esta modificación del carbono surgió de él como resultado de la separación gravitacional.
Diamantes en Mercurio
En un nuevo estudio, los científicos han sugerido que al principio de la historia de Mercurio, el carbono en sus profundidades podría adquirir otras formas. El hecho es que los modelos utilizados para describir la historia geológica de este planeta se basaban en la idea de que la presión en sus profundidades era bastante baja. Sin embargo, estudios posteriores han demostrado que este no es el caso. Además, se encontró azufre allí, y esto realmente cambia mucho.
Los científicos realizaron un estudio que incluyó experimentos mecánicos con muestras que se asemejaban a la corteza de Mercurio y modelado matemático. Durante estos experimentos, el silicato artificial se calentó y se sometió a una presión de hasta 7 GPa. Según estudios recientes, la presión en las profundidades del primer planeta desde el Sol puede alcanzar los 5.5 GPa.
Los científicos estudiaron cuidadosamente en qué se convirtió su muestra bajo tales condiciones extremas. Descubrieron que parte de ella se convirtió no en grafito sino en diamante. Había muy poco de él, pero la presencia de azufre funcionó como un agente de fusión, es decir, hizo que el océano de magma se volviera más líquido. Esto, a su vez, facilitó la separación de fases.
Según los investigadores, de esta manera debería haber aparecido una capa sorprendente a cierta profundidad debajo de la superficie de Mercurio. Contendría carbono en forma de diamantes, y su espesor sería entre 15 y 18 kilómetros.
Impacto en el campo magnético
Uno de los resultados más importantes del nuevo estudio es que puede explicar uno de los mayores misterios de Mercurio: el campo magnético inesperadamente poderoso. El hecho es que la alta conductividad térmica del diamante contribuye a una redistribución más eficiente de la energía dentro del planeta.
Como resultado, surgen potentes flujos de materia dentro de Mercurio. Estos pueden llevar una carga y, por lo tanto, contribuir a la formación de un campo magnético más poderoso.
More information: Yongjiang Xu et al, A diamond-bearing core-mantle boundary on Mercury, Nature Communications (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-49305-x.
Journal information: Nature Communications