Wie endlos das Weltall auch erscheinen mag, die Entdeckungen darin sind ebenso unermesslich. Eine Studie enthüllt, dass Forscher*innen einen möglichen Hinweis auf eine massive Diamantschicht von ungefähr achtzehn Kilometern Dicke tief im Inneren des Merkurs gefunden haben.
Diamanten im Weltall
Die Forschung rätselt schon lange über die Geheimnisse des sonnennächsten Planeten. Mithilfe früherer Weltall-Missionen wie MESSEGER (Mercury Surface, Space Environment, Geochemistry and Ranging; 2004-2015) konnten detaillierte Information über den Merkur gesammelt werden. So fand die Mission heraus, dass die Oberfläche des Merkur eine erhebliche Menge an Graphit enthält.
Für ihre neuste Entdeckung haben sich Weltall-Forschende aus China und Belgien den kleinsten Planeten unseres Sonnensystems etwas genauer angesehen. Dabei haben sie die innere Zusammensetzung analysiert und sind zu dem Schluss gekommen, dass die vorherrschenden extremen Bedingungen an der Grenze zwischen Planetenkern und Mantel die Bildung von Diamanten begünstigt haben können.
„Vor vielen Jahren bemerkte ich, dass der extrem hohe Kohlenstoffgehalt des Merkurs erhebliche Auswirkungen haben könnte. Dadurch wurde mir klar, dass in seinem Inneren wahrscheinlich etwas Besonderes passiert ist“, sagte die Co-Autorin der Studie, Dr. Yanhao Lin vom Center for High Pressure Science and Technology Advanced Research in Peking im Interview mit Phys.Org.
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Beste Bedingungen für Diamanten
Mithilfe von Hochdruckexperimenten und thermodynamischen Modellierungen konnten die Wissenschaftler*innen die inneren Bedingungen Merkurs simulieren. „Wir verwenden die Großvolumenpresse, um die Hochtemperatur- und Hochdruckbedingungen an der Kern-Mantel-Grenze des Merkurs zu simulieren und kombinieren sie mit den geophysikalischen Modellen und thermodynamischen Berechnungen“ berichtet Dr. Lin.
Darüber hinaus erklärt sie, dass der Druck und die Temperaturen extrem genug seien, um den Graphit des Merkurs in Diamanten umzuwandeln und die achtzehn Kilometer dicke Schicht zu bilden. Ein mögliches Szenario für die Diamantenbildung auf Merkur umfasst die Kristallisation eines kohlenstoffgesättigten magmatischen Ozeans sowie die spätere Exsolution von Diamanten an der Kern-Mantel-Grenze. Diese Prozesse könnten auch auf anderen Planeten im Weltall mit ähnlichen Bedingungen stattfinden, bekräftigt die Studie.
Diese Erkenntnisse haben demnach auch Auswirkungen auf unser Verständnis über Merkurs Magnetfeld – das für seine Größe besonders stark ist. Die Bildung von Diamanten könnte die thermische Dynamik und Konvektion im flüssigen Kern des Planeten beeinflussen, was wiederum die Entstehung des Magnetfelds beeinflussen könnte.
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Auch auf anderen Planeten?
Die Ergebnisse eröffnen interessante Perspektiven für die Erforschung kohlenstoffreicher Exoplanetensysteme im Weltall. Sie könnte nicht nur unser Verständnis von Merkur verändern, sondern auch Einblicke in die Prozesse der Planetenbildung im Allgemeinen bieten.
„Dies könnte auch für das Verständnis anderer terrestrischer Planeten relevant sein, insbesondere jener mit ähnlicher Größe und Zusammensetzung. Die Prozesse, die zur Bildung einer Diamantschicht auf Merkur führten, könnten auch auf anderen Planeten stattgefunden haben und möglicherweise ähnliche Signaturen hinterlassen haben“, erklärte Dr. Lin abschließend.
Quellen: „A diamond-bearing core-mantle boundary on Mercury“ (2024, nature); Phys.Org
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