- Новая статья: Выбираем игровой ноутбук к... (712)
- «Яндекс» досрочно запретил рекламу майнинга... (2364)
- В США создадут «интернет автомобилей», чтобы... (1269)
- Российские компании массово отказываются от... (1717)
- У АвтоВАЗа очередная проблема с гайками.... (4668)
- Xiaomi выпустит на глобальный рынок... (1896)
- Трейлер первого сезона шутера The First... (1843)
- Китайский клон Nissan Navara с полным... (4855)
- Nissan идет против трендов. Представлен... (1875)
- «Эпоха микротранзакций»: игроков оскорбило,... (2051)
- Haval H3 — самый дешевый китайский... (2394)
- Установить Windows 11 на ПК со старыми... (2348)
- Стало известно, откуда, вероятно, прибыл... (2344)
- Социальная сеть X (ранее Twitter) за один... (2888)
- Большой просчет Samsung и Google? Google... (2717)
- Это китайский процессор на архитектуре AMD,... (5161)
Алмазный слой на Меркурии: новое исследование предполагает необычный слой на границе ядра и мантии планеты
Дата: 2024-07-11 16:05
Недавнее исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, предполагает, что граница ядра и мантии Меркурия (CMB) может содержать алмазный слой толщиной до 18 километров. Это открытие было сделано группой учёных из Китая и Бельгии.
Меркурий, ближайшая к Солнцу и самая маленькая планета в нашей Солнечной системе, давно вызывает интерес учёных из-за его тёмной поверхности и плотного ядра. Предыдущие миссии, такие как космический аппарат NASA MESSENGER и миссия Mariner 10 предоставили до настоящего времени наиболее подробную информацию о Меркурии. Они обнаружили, что поверхность Меркурия покрыта графитом, — формой углерода. Как полагают, обилие углерода на поверхности когда-то было графитным слоем, возникшим в начале истории планеты. Это указывает на то, что Меркурий когда-то имел расплавленный поверхностный слой, или магматический океан, содержащий значительное количество углерода. По мере охлаждения и затвердевания коры планеты этот углерод образовал графитовую корку на её поверхности.
«Это привело к мысли, что ранняя история планеты включала богатый углеродом магматический океан», — рассказал один из соавторов исследования доктор Яньхао Линь (Yanhao Lin) из Центра передовых исследований в области науки и технологий высокого давления в Пекине.
![](https://www.ixbt.com/img//x780/n1/news/2024/6/4/dianod_mercury_large.jpg)
Однако исследователи оспаривают гипотезу о том, что графит был единственной устойчивой углеродсодержащей фазой во время кристаллизации магматического океана Меркурия. Прежние предположения о графитовой коре основывались на более предсказаниях температуры и давления на мантию. Однако более поздние исследования показали, что слой расположен глубже, чем считалось ранее, что побудило исследователей пересмотреть свои оценки графитовой коры.
Кроме того, другое исследование показало, что в железном ядре Меркурия может присутствовать сера. Сера могла повлиять на кристаллизацию магматического океана Меркурия, что ставит под сомнение первоначальное утверждение о том, что в этой фазе присутствовал только графит.
Для моделирования условий внутри недр Меркурия исследователи использовали сочетание экспериментов с высоким давлением и температурой, а также термодинамическое моделирование.
«Мы применили пресс большого объёма, чтобы имитировать высокую температуру и высокое давление в месте соединения ядра и мантии Меркурия и дополнили это геофизическими моделями и термодинамическими вычислениями», — пояснил доктор Линь.
В качестве исходного материала команда использовала синтетический силикат, имитирующий состав мантии Меркурия. Исследователи смогли достичь давления до 7 гигапаскалей (ГПа), что примерно в семь раз превышает давление на самых больших глубинах Марианской впадины.
В этих условиях учёные изучили, как минералы в недрах Меркурия, плавятся и достигают равновесных фаз. Они охарактеризовали эти фазы, уделяя особое внимание фазам графита и алмаза. Кроме того, учёные также проанализировали химический состав экспериментальных образцов. Они также использовали геофизическое моделирование для изучения наблюдаемых данных о недрах Меркурия.
«В лаборатории мы имитируем экстремальные давление и температуру внутри планет. Иногда это непростая задача: приходится подгонять оборудование под нужды эксперимента. Экспериментальные установки должны быть очень точными, чтобы имитировать эти условия», — отметил доктор Линь.
Они использовали модель для прогнозирования фазовой стабильности, расчёта давления и температуры реликтового фона, а также для моделирования стабильности графита и алмаза при экстремальных температурах и давлениях. Сочетая экспериментальные данные с геофизическим моделированием, исследователи смогли оценить давление реликтового фона Меркурия примерно в 5,575 ГПа.
При содержании серы около 11% исследователи наблюдали значительное изменение температуры до 358 градусов Кельвина в магматическом океане Меркурия. Исследователи предполагают, что хотя графит, вероятно, был доминирующей углеродной фазой во время кристаллизации магматического океана, кристаллизация ядра привела к образованию алмазного слоя в CMB.
![](https://www.ixbt.com/img//x780/n1/news/2024/6/4/new-study-proposes-a-d_large.jpg)
«Сера снижает температуру магматического океана Меркурия. Если алмаз образуется в магматическом океане, то он может опуститься на дно и отложиться в реликтовом слое. С другой стороны, сера также способствует образованию слоя сульфида железа в реликтовом слое, который связан с содержанием углерода во время планетарной дифференциации», — пояснил доктор Линь.
Планетарная дифференциация — это процесс, в ходе которого планета приобретает структуру, в частности, ядро, куда опускаются более тяжёлые минералы, и кору, куда поднимаются более лёгкие минералы.
Согласно выводам команды, предполагаемая толщина алмазного слоя в CMB составляет от 15 до 18 километров. Они также предполагают, что нынешняя температура в CMB Меркурия близка к точке, в которой графит может перейти в алмаз. Одно из следствий этих результатов касается магнитного поля Меркурия, которое необычно сильно для его размеров.
Доктор Линь объяснил: «Углерод из расплавленного ядра становится перенасыщенным по мере охлаждения, образуя алмаз и всплывая в реликтовый слой. Высокая теплопроводность алмаза помогает эффективно передавать тепло из ядра в мантию, вызывая температурную стратификацию и изменение конвекции в жидком внешнем ядре Меркурия, что влияет на генерацию его магнитного поля».
Поскольку тепло передаётся из ядра в мантию, оно влияет на температурные градиенты и конвекцию в жидком внешнем ядре Меркурия, что, в свою очередь, влияет на генерацию его магнитного поля. Доктор Линь также подчеркнул важную роль углерода в формировании богатых углеродом экзопланетных систем.
«Это исследование также может быть важным для понимания других планет земной группы, особенно тех, которые имеют схожие размеры и состав. Процессы, которые привели к образованию алмазного слоя на Меркурии, могли происходить и на других планетах, потенциально оставляя схожие следы», — заключил доктор Линь.
Подробнее на iXBT
Предыдущие новости
Официально: российское «Гособлако» заработает в 2025 году
Правительство России утвердило положение, регламентирующее работу государственной единой облачной платформы. Так называемое «Гособлако» запустят в эксплуатацию с 1 января 2025 года. Об этом сообщается на сайте правительства России. Сгенерировано нейросетью Dall-E Положение, регламентирующее работу платформы, утверждено постановлением, которое подписал председатель...
Первый смартфон не от Samsung, но на платформе Snapdragon 8 Gen 3 for Galaxy. Представлен iQOO Neo9S Pro+: 5500 мА·ч, 120 Вт, 144 Гц, два раза по 50 Мп — за $400
Бренд iQOO официально представил смартфон iQOO Neo9S Pro+: это первая в мире сторонняя модель (производства не Samsung) на базе разогнанной SoC Qualcomm Snapdragon 8 Gen 3. С начала года эта SoC под названием Snapdragon 8 Gen 3 for Galaxy использовалась во флагманах Samsung, а сейчас платформа стала доступна другим производителям, но уже под названием Snapdragon 8 Gen 3...
AMD начала рассылать образцы настольных процессоров Ryzen 9000 обозревателям — выход не за горами
Компания AMD не сообщала дату старта продаж настольных процессоров Ryzen 9000 на архитектуре Zen 5. По слухам выход чипов ожидается 31 июля. Сама AMD лишь говорила, что процессоры появятся в продаже в июле. Теперь появилось подтверждение скорого выхода: AMD начала рассылать образцы процессоров для обзоров. Источник изображения:...
Apple избежала антимонопольного штрафа в ЕС, открыв доступ к NFC на iPhone сторонним приложениям
В январе Apple объявила об изменениях своей политики, в результате которых конкурирующие с Apple Pay службы получат полный доступ к NFC на iPhone. Банковские приложения и альтернативные электронные кошельки смогут использоваться для бесконтактной оплаты с помощью смартфона. Это решение удовлетворило ЕС — антимонопольное дело против Apple Pay закрыто. Рассмотрев...