عطارد سیاره ای پر از الماس

ازآنجاکه سیاره‌ی عطارد سال‌های آغازین پرتلاطمی را پشت‌سر گذاشت، احتمال دارد امروزه سطحی پر از الماس داشته باشد. برمبنای پژوهشی جدید، سنگ‌های فضایی که در گذشته به پوشش گرافیتی عطارد برخورد کرده‌اند، احتمال دارد امروزه تراشه‌های الماس را به‌وجود آورده باشند.در ادامه با فایل گپ همراه باشید .

کوین کانن، زمین‌شناس دانشکده‌ی معدن کلرادو، یافته‌هایش را در سمینار علوم سیاره‌ای و قمری ارائه کرده است. او می‌گوید:

موج فشار ناشی از سیارک‌ها یا دنباله‌دارهایی که با سرعت ده‌ها کیلومتربرثانیه به سطح عطارد برخورد می‌کنند، احتمال دارد گرافیت را به الماس تبدیل کرده باشند.

برمبنای یافته‌ها، عطارد صرفاً توده‌ی سنگی داغ نزدیک به خورشید نیست؛ بلکه دنیایی پیچیده است. یافته‌های کانن و دیگر پژوهشگران جزئیات جدیدی درباره‌ی تاریخچه‌ی منحصر‌به‌فرد زمین‌شناسی عطارد ازجمله وجود جواهرات افشا می‌کنند.

عطارد حتی از دو قمر بزرگ منظومه‌ی شمسی، یعنی تایتان و گانیمد، هم کوچک‌تر است. این سیاره به‌سبب سال‌های کوتاه و روزهای طولانی‌اش معروف است. هر سال عطارد با ۸۸ روز زمینی و هر روز آن با ۵۹ روز زمینی برابر است. دمای روز عطارد به ۴۲۶ درجه‌ی سانتی‌گراد می‌رسد و ازآنجاکه فاقد جوّ است، دمای شب آن تا منفی ۱۷۸ درجه‌ی سانتی‌گراد کاسته می‌شود.

این آمار گیج‌‌کننده ازنظر زمین‌شناسی به یکدیگر ربط دارند: عطارد سیاره‌ای سرشار از کربن (به‌شکل گرافیت) است و در حدود ۴ میلیارد سال پیش فشار فراوانی براثر برخوردهای سیارکی به آن وارد شد. در طول دوران مخرب و متلاطم عطارد به نام بمباران سنگین پسین، وضعیت این سیاره حتی از ماه هم بدتر بود.

عطارد جوان شبیه بسیاری از دنیاهای دیگر منظومه‌ی شمسی ازجمله زمین، با اقیانوس ماگما پوشیده شده بود که بعدها سرد و دشوار شد؛ اما برخلاف سیاره‌های دیگر، لایه‌ای از گرافیت روی سنگ‌های مذاب شکل گرفت.

کانن در پژوهش خود آثار برخوردهای متوالی ۱۹ کیلومتر از پوسته‌ی فوقانی عطارد را در چند میلیارد سال آینده مدل‌سازی کرده است. لایه‌ی گرافیتی احتمال دارد بیش از ۹۰ متر ضخامت داشته باشد و فشار برخوردهای سیارکی به‌قدری کافی بوده‌اند که بتوانند ۳۰ تا ۶۰ درصد از آن را به «الماس‌های ضربه‌ای» تبدیل کنند.

برمبنای تخمین‌ها، حجم الماس‌ها قادر است به ۱۶ کوادریلیون تن برسد؛ اگرچه الماس‌ها اغلب بسیار ریز و پراکنده و زیر سطح دفن هستند. شواهد مرتبط به پژوهش‌های دیگر هم این نتیجه را تأیید می‌کنند.

بعضی شهاب‌سنگ‌ها مانند قطعات سنگی موسوم به آلماهاتا سیتا که در سال ۲۰۰۸ در صحرای نوبیان در سودان شمالی فرود آمدند، دربردارنده الماس‌های کوچکی بودند که به احتمال زیادً براثر برخورد بین سیارک‌ها تولید شدند.

لارا لارک، دانشمند سیاره‌ای و پژوهشگر دانشگاه براون در پراویدنس رود آیلند، مدعی است در تصاویر دریافتی از کاوشگر مسنجر ناسا که بین سال‌های ۲۰۱۱ و ۲۰۱۵ در مدار عطارد قرار داشت، لکه‌های تیره‌ای را روی سطح این سیاره مشاهده کرده است.

نقشه‌های رنگی کاذب که از این تصاویر ساخته شده‌اند، مناطقی از مواد دارای بازتابندگی اندک را نشان می‌دهند که گمان می‌رود گرافیت باشند. لارک دهانه‌ی برخوردی رامبراند به عرض ۷۰۰ متر را نیز بررسی کرده است. وی می‌افزاید:

ما از حوضه‌های بزرگ به‌عنوان نمونه‌های طبیعی لایه‌های بیرونی عطارد استفاده کردیم. اگر مواد دارای بازتابندگی اندک در این دهانه‌ها را گرافیت تیره کرده باشد، لایه‌ها ضخیم در نظر گرفته می‌شوند و یعنی مقدار کربن آن‌ها بیشتر از حد انتظار است. درنتیجه، احتمال دارد عطارد از ابتدا سیاره‌ای غنی از کربن بوده باشد.

در پروسه شکل‌گیری عطارد، عناصر اغلب فلزی یا سنگی به یکدیگر وصل شدند. فلزها فرونشستند و درانتها هسته‌ی سیاره را شکل دادند؛ به‌طوری‌که سنگ‌ها در لایه‌های بیرونی شکل جامد به خود گرفتند. روی بسیاری از سیاره‌ها، بخش قابل توجهی از کربن به هسته‌ی فلزی تبدیل می‌شود؛ اما بخش قابل توجهی از کربن عطارد در پوسته‌ی آن باقی مانده است.

به‌گفته‌ی لارک، درمقابل روی زمین الماس‌ها از کربن‌های اعماق زمین به‌وجود می‌آیند که زیر فشار شدیدی قرار دارند. علاوه‌بر مشکلات دما و جابه‌جایی، به‌نظر می‌رسد کاوشگرهای فضایی نمی‌خواهند عن‌قریب به عطارد بروند. کانن بیان می‌کند:

دلیل این مسئله احتمال دارد ناخالص‌بودن الماس‌ها باشد؛ چراکه کاوشگرها با ترکیبی کثیف از گرافیت و الماس روبه‌رو می‌شوند که در فازهای دیگر هم وجود دارند. درنتیجه، امکان دستیابی به کریستال‌های زیبا وجود ندارد.

پژوهش جدید درباره‌ی سیارک‌هایی که به عطارد جوان برخورد کردند، قادر است راز دیگری را حل کند: چرا این سیاره با وجود اندازه‌ی کوچک هسته‌ای بزرگ‌تر از حد معمول دارد؟ بعضی دانشمندان معتقدند اگر عطارد سیاره‌ای بزرگ‌تر بود، اندازه‌ی هسته‌ی آن منطقی بود و دربرابر برخوردهای عظیم منظومه‌ی شمسی مقاومت می‌کرد.

درحال‌حاضر، جرم عطارد یک‌هجدهم جرم زمین است. کامیل کارتیه، دانشمند سیاره‌ای دانشگاه لورین در فرانسه می‌گوید:

برمبنای محاسبات من، جرم سیاره‌ی اولیه‌ی عطارد بین ۰٫۳ و ۰٫۸ جرم زمینی بوده است. این یافته با مانند‌سازی‌ها سازگار است.

کارتیه اعتقاد دارد وقتی که عطارد و دیگر بخش‌های منظومه‌ی شمسی در حال شکل‌گیری بودند، در فاصله‌ی ۱۰ تا ۲۰ میلیون سال بعد از شکل‌گیری سیاره‌ها، جرم بزرگی به عطارد برخورد کرد و لایه‌های فوقانی آن به درون فضا منتشر شدند. بخشی از این توده‌های سنگی بعدها روی زهره، زمین و کمربند داخلی سیارکی فرود آمدند.

فضاپیمای بعدی که قرار است از عطارد بازدید کند، حقایقی را درباره‌ی گذشته و زیادی الماس‌های فعلی آشکار خواهد کرد. بپی‌کلمبو مأموریت مشترک سازمان‌های فضایی ژاپن و اروپا در سال ۲۰۱۸ پرتاب شد.

زوج مدارپیماهای این مأموریت در سال ۲۰۲۵ به عطارد خواهند رسید. این فضاپیماها دوربین‌های باکیفیتی را با خود حمل می‌کنند که طول موج‌های طولانی‌تری را شامل می‌شوند و به دانشمندان اجازه می‌دهند علائم مستقیم الماس‌ها در این سیاره‌ی رازآلود را جست‌وجو کنند. کانن به‌دنبال حل این پرسش است که آیا سیاره‌های دوردست‌تر الماس دارند یا خیر. او می‌گوید:

فکرکردن درباره‌ی سیاره‌های فراخورشیدی و مقدار کربن آن‌ها هیجان‌انگیز است. در این حالت، می‌توانیم ساختاری ساندویچی از الماس، گرافیت و الماس‌های بیشتر را داشته باشیم.