تجربة تكشف عن كنز خفي تحت سطح أصغر كواكب نظامنا الشمسي

أفادت تجربة جديدة تعيد خلق الظروف المبكرة على كوكب عطارد، أن طبقة سميكة من الماس مخبأة على عمق مئات الكيلومترات تحت سطح أصغر كوكب في النظام الشمسي.

وتشير النمذجة الجديدة إلى أن عطارد، وهو أقرب كوكب إلى الشمس، ربما يحتوي على طبقة من الماس تحت قشرته يبلغ سمكها عدة كيلومترات.

وتشكلت النظرية بفضل مركبة الفضاء MESSENGER التابعة لناسا، والتي أمضت 11 عاما في الدوران حول عطارد ورسم خرائط للكوكب بأكمله.

وتوضح النمذجة أنه من الممكن أن يكون الكربون الموجود على كوكب عطارد قد تم ضغطه ليشكل طبقة من الماس تحت القشرة يبلغ سمكها عدة كيلومترات.

واكتُشف وجود مياه وفيرة في الظلال الجليدية عند القطبين، كما كشفت النمذجة أيضا أن جزءا كبيرا من سطحه يتكون من الغرافيت.

وأدى توزيع هذا الغرافيت إلى استنتاج علماء الكواكب أن الكربون كان موجودا عند تكوين عطارد، بدلا من وصوله بواسطة المذنبات أو الكويكبات.

ونتيجة لذلك، كان يونغ جيانغ شو، من المركز الصيني لأبحاث علوم الضغط العالي والتكنولوجيا المتقدمة، يدرس ما حدث لكل هذا الكربون خلال مهد عطارد، عندما انقسم إلى قلبه وقشرته.

ومن المحتمل أن الكوكب كان يحتوي على المزيد من الكربون خلال هذه الفترة المبكرة. ومع ذلك، فإن الكمية قد انخفضت مع هروب الغازات بما في ذلك ثاني أكسيد الكربون والميثان من سطح محيط الصهارة.

ومع ذلك، كتب شو وزملاؤه في بحث جديد، نُشر في مجلة Nature Communications: "إن وفرة الغرافيت في قشرة عطارد تشير إلى أن الكوكب ظل مشبعا في مرحلة الكربون أثناء تمايز السيليكات المعدنية، وتكوين اللب، ومجمل تبلور محيط الصهارة".

وبعبارة أخرى، بقي الكثير من هذا الكربون عالقا مع تصلب محيط الصهارة وتحوله إلى السطح الصخري الذي نراه اليوم.

ومع ذلك، فإن الكربون وحده لا يكفي لصنع الماس، فهناك حاجة إلى الكثير من الضغط أيضا.

ووفقا للعلماء، هناك سيناريوهان يمكن أن يؤديا إلى تكوين هذه الطبقة الماسية. الأول: أن الماس تم إنتاجه بواسطة محيط الصهارة، والثاني: أنه تم ضغطه خارج اللب أثناء تبلوره.

والسيناريو الأول ممكن فقط إذا كان محيط الصهارة لعطارد يحتوي على كمية كبيرة من الكبريت، وفقا للخبراء، لأن هذا من شأنه أن يغير الكيمياء إلى النقطة التي يصبح فيها إنتاج الماس ممكنا.

ومع ذلك، حتى لو كان الكبريت وفيرا، فمن غير المحتمل، في ظل هذا السيناريو، أن تكون الظروف مهيأة لإنتاج الماس على نطاق واسع.

ويشير شو وفريقه إلى أن هذا يعني أن السيناريو الثاني هو الأكثر ترجيحا.

وبموجب هذه الفرضية، مع تشكل النواة الداخلية الصلبة، سيتم دفع الكربون للخارج، وبالتالي تشكيل طبقة من الماس يبلغ سمكها عدة كيلومترات.

ومن الممكن أن تكون درجات الحرارة المرتفعة قد أحرقت الأجزاء الخارجية من هذه الطبقة، وحوّلتها مرة أخرى إلى الغرافيت. ومع ذلك، من الممكن أن يكون جزء كبير من الماس قد بقي على قيد الحياة بين لب عطارد وغطاء السيليكات الخاص به.

وعلاوة على ذلك، يشير العلماء إلى أن موصلية طبقة الماس هذه قد تساهم في المجال المغناطيسي لعطارد.

ومع ذلك، أشار كبير مؤلفي الدراسة الدكتور برنارد شارلييه، من جامعة لييج البلجيكية، إلى أن طبقة الماس على الأرجح لا تتكون من قشرة سميكة واحدة، ولكن من قطع مختلفة.