عطارد، سیاره ای پوشیده از الماس؟

به دلیل سالهای اولیه پر فراز و نشیب عطارد، اکنون می تواند دنیایی پوشیده از الماس باشد. بر اساس تحقیقات جدید، سنگ‌های فضایی که به گرافیت که بیشتر سیاره را پوشانده است، برخورد کرده‌اند، می‌توانند آن را به تکه‌های الماس خرد کنند.

کوین کانن، زمین شناس دانشکده معادن کلرادو که آخرین یافته های خود را در کنفرانس علوم قمری و سیاره ای ارائه کرد، می گوید: موج فشار سیارک ها یا دنباله دارها که با سرعت ده ها کیلومتر در ثانیه به سطح برخورد می کنند، می تواند گرافیت را به الماس تبدیل کند. پنجشنبه گذشته در هوستون “شما می توانید مقدار قابل توجهی الماس در نزدیکی سطح داشته باشید.”

معلوم شد که عطارد فقط یک تکه سنگ داغ نیست که به دور خورشید می چرخد. این یک دنیای پیچیده است یافته‌های کانن و دیگران، جزئیات جدیدی را در مورد تاریخ زمین‌شناسی منحصربه‌فرد آن، از جمله احتمال حضور احتمالی قلیان فراوان، نشان می‌دهد.

این سیاره کوچکتر از دو قمر در منظومه شمسی ما (تیتان و گانیمد) است و به خاطر سال‌های کوتاه و روزهای طولانی‌اش شناخته شده است، هر ۸۸ روز زمینی به دور خورشید می‌چرخد و هر ۵۹ روز می‌چرخد. دمای روز به ۸۰۰ درجه فارنهایت می‌رسد. بعد از زهره دوم است – در حالی که فقدان جو عطارد به معنای کاهش دمای شبانه به -۲۹۰ فارنهایت است. اما این آمار حیرت‌انگیز چیزی نیست که آن را از نظر زمین‌شناسی متمایز می‌کند: کربن فراوان سیاره (به شکل گرافیت) و کوبش شدید سیاره‌ها در حدود ۴ میلیارد سال پیش است. در طول یک دوره خشن و مخرب به نام بمباران سنگین متأخر، عطارد دو برابر ماه ضربات شدیدی را متحمل شد – و همسایه قمری ما کاملاً با دهانه‌های آتشفشانی غرق شده است.

مانند بسیاری از جهان‌های دیگر منظومه شمسی، از جمله جهان ما، عطارد جوان با اقیانوس‌هایی از ماگما پوشیده شده بود که بعدا سرد و سخت شد. اما بر خلاف جاهای دیگر، لایه ای از گرافیت بر روی آن سنگ مذاب شناور بود. کانن در کار در حال پیشرفت خود، اثرات برخوردهای مکرر را در ۱۲ مایلی بالای پوسته عطارد در طی میلیاردها سال مدلسازی کرد. گرافیت می توانست بیش از ۳۰۰ فوت ضخامت داشته باشد و فشار برخورد سیارک ها برای تبدیل ۳۰ تا ۶۰ درصد آن به چیزی که او آن را «الماس شوک» می نامد کافی بود.

او تخمین می‌زند که این تعداد جواهرات فضایی زیادی را به همراه دارد: شاید ۱۶ کوادریلیون تن از آنها، اگرچه الماس‌ها احتمالاً کوچک، پراکنده و مدفون هستند.

شواهد به دست آمده از تحقیقات دیگر نیز این نتیجه را تأیید می کند. برخی از شهاب‌سنگ‌ها، مانند تکه‌های سنگی معروف به آلماهاتا سیتا که در سال ۲۰۰۸ در صحرای نوبی در شمال سودان سقوط کردند، حاوی الماس‌های ریزی بودند که احتمالاً در اثر برخورد بین سیارک‌ها ایجاد شده‌اند. و دانشمندان سیاره‌شناسی مانند لورا لارک، محققی از دانشگاه براون در پراویدنس، رود آیلند، معتقدند که در تصاویر گرفته شده توسط دوربین‌های فضاپیمای مسنجر ناسا، که بین سال ۲۰۱۱ به دور این سیاره می‌چرخد و نقشه‌برداری می‌کند، نقاط تاریکی از گرافیت را روی سطح عطارد دیده‌اند. و ۲۰۱۵. نقشه های با رنگ کاذب ساخته شده از این تصاویر – جزئی ترین تصاویر موجود در حال حاضر – مناطقی از “مواد کم انعکاس” باستانی را نشان می دهد که تصور می شود گرافیت باشد.

لارک که حوضه رامبراند با عرض ۴۵۰ مایل را مورد مطالعه قرار داده است، می گوید: «ما از این حوضه های بزرگ به عنوان نمونه های طبیعی لایه های بیرونی عطارد استفاده کردیم. (یک حوض اساسا یک دهانه بسیار بزرگ است.) «اگر مواد کم انعکاس در این حوضه ها توسط گرافیت تیره شود، چیزی که ما فکر می کنیم، پس لایه هایی که من می بینم ضخیم هستند. این کربن بیشتر از آن چیزی است که من از یک اقیانوس ماگما انتظار دارم.» او استدلال می کند که این می تواند به این معنی باشد که عطارد از همان ابتدا غنی از کربن بوده است. لارک همچنین تحقیقات جدیدی را از خود و همکارانش در کنفرانس LPSC هفته گذشته ارائه کرد.

همانطور که عطارد در حال شکل گیری بود، عناصر عمدتاً به صورت فلز یا سنگ به یکدیگر متصل شدند. فلزات غرق شدند و در نهایت هسته سیاره را ساختند و سنگ ها در بالای آن جامد شدند. در بسیاری از سیارات، بیشتر کربن به بخشی از هسته فلزی گوشته بالای آن تبدیل می‌شود. لارک می‌گوید، اما به نظر می‌رسد که عطارد به جای اینکه در پایین‌تر از پایین‌تر قرار داشته باشد، با کربن زیادی در پوسته سیاره جاسازی شده است. در مقابل، الماس روی زمین تنها از کربن در اعماق زمین، تحت فشار شدید به وجود می آید.

مسائل مربوط به دما و رفت و آمد را کنار بگذاریم، معدنچیان فضایی احتمالاً نمی خواهند به این زودی ها به عطارد بروند، علیرغم وجود کربن فراوانی که اجازه ایجاد کریستال را می دهد. این به این دلیل است که الماس ها احتمالاً ناخالص هستند. کانن می‌گوید: «در نهایت با مخلوطی نامرتب از گرافیت، الماس، و شاید برخی از مراحل دیگر مواجه می‌شوید، بنابراین کریستال‌های زیبا و زیبایی نخواهید داشت که بتوانید آنها را صیقل دهید و حلقه بزنید.»

تحقیقات جدید در مورد سیارک هایی که به عطارد جوان برخورد کرده اند می تواند معمای دیگری را نیز حل کند: چرا این سیاره علیرغم اندازه کوچکش هسته ای غیرعادی بزرگ دارد. برخی از دانشمندان بر این باورند که اگر این سیاره در گذشته بسیار بزرگتر بود و سپس در برابر یک ضربه غول پیکر که قطعاتی از آن را در سراسر منظومه شمسی پرتاب می کرد، مقاومت می کرد، هسته آن منطقی تر خواهد بود. در حال حاضر، عطارد یک هجدهم جرم زمین است. من محاسبه می کنم که عطارد اولیه می تواند بین ۰.۳ تا ۰.۸ جرم زمین باشد. کامیل کارتیه، دانشمند سیاره‌شناسی در دانشگاه لورن در فرانسه، که همچنین کار جدیدی را در کنفرانس ارائه کرد، می‌گوید: این با شبیه‌سازی‌هایی سازگار است که همیشه نسخه‌های بزرگ‌تری از عطارد نسبت به آنچه در حال حاضر داریم تولید می‌کنند.

بر اساس مدل‌های خود، او استدلال می‌کند که چون عطارد و بقیه منظومه شمسی هنوز در حال نزدیک شدن به هم بودند، حدود ۱۰ یا ۲۰ میلیون سال پس از تشکیل سیارات، یک جسم عظیم می‌توانست به عطارد برخورد کرده و بیشتر لایه‌های بالایی آن را به فضا منفجر کند. . برخی از آن تکه‌های سنگ بعداً به زهره، زمین و کمربند سیارکی درونی ختم شد. چند بعداً به عنوان شهاب سنگ به زمین بازگشتند.

فضاپیمای بعدی که عطارد را فراخوانی می کند، می تواند در مورد گذشته پرتلاطم آن و اینکه آیا امروزه الماس احتکار می کند، روشن تر کند. ماموریت مشترک آژانس‌های فضایی اروپا و ژاپن، BepiColombo در سال ۲۰۱۸ پرتاب شد و جفت مدارگرد آن در نهایت در سال ۲۰۲۵ وارد می‌شوند. این دوربین‌های با وضوح بالاتری را به همراه خواهد داشت که در طول موج‌های طولانی‌تر کاوش می‌کنند و به دانشمندان این امکان را می‌دهد که به دنبال نشانه‌های مستقیم تری از الماس بر روی زمین باشند. سیاره مرموز

کانن متعجب است که آیا سیارات دورتر نیز ممکن است الماس را در خود جای دهند – الماس ها را در سطح شوک می دهند و سایرین که از طریق فشار در اعماق زمین تشکیل شده اند. او می‌گوید: «فکر کردن درباره سیارات فراخورشیدی که ممکن است کربن بیشتری داشته باشند، هیجان‌انگیز است. “شما می توانید یک ساختار ساندویچی از الماس، گرافیت، و الماس های بیشتر داشته باشید.”