Неожиданное подозрение исследователей Меркурия

Очень похоже на Луну, правда? Это снимок поверхности Меркурия, сделанный в 2008 году зондом MESSENGER c расстояния в 18 тысяч километров от планеты.

А вот общий вид Меркурия, снятый тогда же. По этим снимкам учёные пришли к выводу, что поверхность планеты серая из-за большого количества графита. Того самого, который у нас в карандашах. Как поняли планетологи, внутри Меркурия очень много углерода в том или ином виде.

Если Луну поместить внутрь Меркурия, то она займёт примерно три четверти его пространства, то есть как раз столько, сколько занимает ядро планеты. Приборы на борту вышеупомянутого зонда MESSENGER в том числе измеряли, как Меркурий вращается вокруг собственной оси и какая у него гравитация. Это помогло составить представление о его внутреннем строении.

К примеру, наверное, все знают, как понять, сырое ли яйцо или сварено вкрутую — надо раскрутить его на столе: сырое быстро остановится, потому что перемещение жидкого содержимого тормозит вращение, а сваренное будет крутиться очень долго. Примерно по такому же принципу вращение планеты подсказывает, жидкая ли она внутри или не совсем. И собранные данные действительно показывают, что внутри колышется расплавленное вещество. Но степень "колыхания" не настолько значительна, как должно быть у насквозь жидкой планеты. Плюс гравитация, которая у более плотного вещества будет сильнее. Таким образом учёные пришли к выводу, что у Меркурия, как и у Земли, есть твёрдое внутреннее ядро, окружённое жидкой внешней частью.

Так, судя по всему, дело обстоит сейчас, а изначально всё было ещё жидким и раскалённым. Потом магма стала застывать, а поскольку в ней много углерода, то он кристаллизовался в основном в графит. А поскольку он легче, менее плотен, чем вся окружающая магма (в основном это расплавленное железо), то он стремится вверх.

Но в последнее время у учёных появляется подозрение, что внутри у Меркурия мог таким образом накапливаться не только графит, но и другое углеродное соединение — алмаз. Они отличаются друг от друга формой своей кристаллической решётки, а ещё "требованиями" к своему возникновению: для образования кристаллической решётки алмаза нужно гораздо более высокое давление, но менее высокая температура.

И раньше считалось, что этих нужных для алмаза условий в Меркурии нет и никогда не было. Но новые данные заставили пересмотреть эту картину: планета понемногу затвердевала, а значит, уплотнялась и охлаждалась. Кроме того, выяснилось, что в меркурианском веществе имеется некоторое количество серы, а сера как бы "снижает требования" к затвердеванию, с ней кристаллы образуются легче. Исследователи рассчитали, что за счёт всего этого внутри Меркурия могло возникнуть сравнительно небольшое количество кристаллов алмаза, которые тоже легче магматического расплава и должны всплывать и собираться примерно на границе между внешним жидким ядром и уже затвердевшей мантией. И это "сравнительно небольшое" количество к настоящему моменту может представлять собой слой толщиной где-то в 15–18 километров. Правда, к сожалению, космический полёт соответствующих фантазий несколько приземляет тот факт, что слой этот, если он там действительно есть, залегает на глубине в сотни километров.