Welcher mit Diamanten gefüllte Planet wurde direkt im Sonnensystem, ganz in der Nähe der Erde, entdeckt?

Merkur könnte eine 15 Kilometer dicke Diamantschicht enthalten

Merkur ist der kleinste Planet im Sonnensystem und zugleich der der Sonne am nächsten (Foto: Shutterstock).

Merkur ist ein Planet voller Geheimnisse. Obwohl beispielsweise das Magnetfeld des Merkur viel schwächer ist als das der Erde, hatten Forscher nicht mit seiner Existenz gerechnet, da der Planet so klein und geologisch inaktiv zu sein scheint. Merkur weist außerdem ungewöhnlich dunkle Oberflächenflecken auf, die die Messenger-Mission als Graphit, eine Form von Kohlenstoff, identifizierte. Diese Eigenschaft weckte die Neugier von Yanhao Lin, einem Wissenschaftler am High Pressure Science and Technology Research Center in Peking und Co-Autor der Studie. Der extrem hohe Kohlenstoffgehalt des Merkurs ließ ihn spekulieren, dass sich im Inneren des Planeten etwas Besonderes befinde, berichtete Live Science am 18. Juli.

Wissenschaftler vermuten, dass Merkur wie andere Gesteinsplaneten durch die Abkühlung eines heißen Magmaozeans entstanden sein könnte. Im Fall von Merkur ist dieser Ozean wahrscheinlich reich an Kohlenstoff und Silikaten. Zunächst verschmolz das Metall im Ozean und bildete den zentralen Kern, während das restliche Magma zum mittleren Mantel und zur äußeren Kruste des Planeten kristallisierte.

Viele Jahre lang dachten Forscher, dass Temperatur und Druck im Erdmantel gerade hoch genug seien, damit Kohlenstoff Graphit bilden könne, der leichter als der Erdmantel ist, und an die Oberfläche des Planeten schwimme. Doch eine Studie aus dem Jahr 2019 deutet darauf hin, dass der Mantel des Merkurs 50 Kilometer tiefer liegen könnte als bisher angenommen. Dadurch steigen Temperatur und Druck an der Grenze zwischen Kern und Mantel dramatisch an und schaffen die Voraussetzungen dafür, dass sich Kohlenstoff zu Diamanten vereinigt.

Um diese Möglichkeit zu untersuchen, testete ein Forscherteam aus Belgien und China, darunter Lin, eine chemische Mischung aus Eisen, Siliziumdioxid und Kohlenstoff. Die Mischung ähnelt der Zusammensetzung einiger Meteoriten und simuliert den Magmaozean des frühen Merkur. Das Team überflutete die Mischung außerdem mit unterschiedlichen Mengen Eisensulfid. Sie spekulieren, dass der Magmaozean viel Schwefel enthielt, da auch die heutige Oberfläche des Merkurs reich an Schwefel ist.

Das Innere des Merkur im Säuglingsalter (links) und heute, mit einer Schicht aus Diamanten im untersten Bereich des Mantels - Foto: Yanhao Lin/Bernard Charlie

Mithilfe einer Mehrschichtpresse setzten Lin und seine Kollegen die chemische Mischung einem Druck von 7 Gigapascal aus – etwa dem 70.000-fachen des Drucks der Erdatmosphäre auf Meereshöhe – und Temperaturen von bis zu 1.970 Grad Celsius. Solche extremen Bedingungen simulieren die Bedingungen tief im Inneren des Merkur. Darüber hinaus verwendeten die Forscher Computermodelle, um die Temperatur und den Druck an der Grenze zwischen Merkurs Mantel und Kern genauer zu messen und die physikalischen Bedingungen zu simulieren, unter denen Graphit oder Diamant stabil wären. Dieses Computermodell wird dazu beitragen, die grundlegende innere Struktur des Planeten besser zu verstehen.

Experimente zeigen, dass sich Mineralien wie Olivin eher im Erdmantel bilden. Das Team stellte jedoch auch fest, dass die Zugabe von Schwefel zur chemischen Mischung dazu führt, dass diese erst bei höheren Temperaturen aushärtet. Solche Bedingungen sind auch für die Diamantbildung besser geeignet. Tatsächlich zeigen die Computersimulationen der Forscher auch, dass unter den neuen Bedingungen Diamanten kristallisieren könnten, wenn der innere Kern des Merkurs erstarrt. Berechnungen zeigen, dass Diamanten eine Schicht mit einer durchschnittlichen Dicke von etwa 15 km bilden.

Allerdings ist es unmöglich, die oben genannten Diamanten abzubauen. Abgesehen von den extremen Temperaturen auf unserem Planeten liegen die Diamantenvorkommen zu tief, um sie abzubauen: Sie liegen etwa 300 Meilen unter der Oberfläche. Aber sie sind wichtig für das Magnetfeld des Merkur. Diamanten könnten dabei helfen, Wärme zwischen Kern und Mantel zu übertragen, wodurch ein Temperaturunterschied entsteht und das flüssige Eisen rotiert, was wiederum ein Magnetfeld erzeugt, erklärte Lin.

Können Menschen auf dem Merkur Diamanten abbauen?

Allerdings ist es unmöglich, die oben genannten Diamanten abzubauen. Abgesehen von den extremen Temperaturen auf unserem Planeten liegen die Diamantenvorkommen zu tief, um sie abzubauen: Sie liegen etwa 300 Meilen unter der Oberfläche. Aber sie sind wichtig für das Magnetfeld des Merkur. Diamanten könnten dabei helfen, Wärme zwischen Kern und Mantel zu übertragen, wodurch ein Temperaturunterschied entsteht und das flüssige Eisen rotiert, was wiederum ein Magnetfeld erzeugt, erklärte Lin.

Natürlich ist es für den Menschen nicht im Traum möglich, diese Diamanten abzubauen.

Quelle: https://giadinh.suckhoedoisong.vn/hanh-tinh-nao-chua-day-kim-cuong-lo-dien-ngay-trong-he-mat-troi-rat-gan-trai-dat-172240826093501384.htm