Pod povrchem Merkuru zřejmě leží silná vrstva diamantů. Vědci jejich vznik vyzkoušeli v laboratoři

Tajemství malé planety

Povrch Merkuru pokrývá šedivá kůra grafitu, nejměkčí formy uhlíku, kterou známe z tužek. Proto působí tato planeta tak nevýrazně; světlo pohlcuje tmavý grafit a odráží jen minimum záře. Pod touto nenápadnou slupkou se ale možná ukrývá pravý opak: vrstva nejtvrdšího přírodního materiálu, jaký známe.

Diamanty. Čisté krystaly uhlíku, které vznikly před miliardami let v pekle mladé planety. A není jich málo – podle nového výzkumu může tato vrstva dosahovat tloušťky až 18 kilometrů. Rozkládá se v hloubce kolem 500 kilometrů pod povrchem, na rozhraní mezi křemičitanovým pláštěm a kovovým jádrem.

Jak je možné, že planeta tak blízko Slunci, vystavená extrémnímu záření a teplotním výkyvům, dokázala vytvořit takový poklad? A proč jsme o něm dosud nevěděli?

Pekelná laboratoř

Tým vědců z Belgie a Číny se rozhodl simulovat podmínky, které panovaly v nitru Merkuru krátce po jeho vzniku před 4,5 miliardami let. V té době mladá planeta ještě neměla pevnou kůru. Místo ní se na povrchu rozkládal oceán roztaveného magmatu, pod nímž se formovalo kovové jádro.

Bernard Charlier z Univerzity v Lutychu vysvětlil princip experimentu: 

„Je to obrovský lis, který nám umožňuje vystavit drobné vzorky stejně vysokému tlaku a teplotě, jaké bychom očekávali hluboko uvnitř pláště Merkuru, na hranici mezi pláštěm a jádrem.„

Vědci použili speciální kovadlinový lis, který se běžně využívá k výrobě syntetických diamantů. Do grafitové kapsle vložili směs prvků odpovídající teoretickému složení raného Merkuru: křemík, titan, hořčík a hliník. Pak přišla chvíle pravdy.

Tlak vzrostl na hodnotu téměř 70 000krát vyšší než na povrchu Země. Teplota vyšplhala k 2 000 stupňům Celsia. Vzorek se roztavil. A když vědci po ochlazení nahlédli pod elektronový mikroskop, místo grafitu spatřili diamanty.

Proměna se skutečně odehrála. Ale proč zrovna na Merkuru?

Pravidla hry změnila síra

Klíčem k pochopení je jeden prvek, který na Merkuru hraje zcela jinou roli než na Zemi. Předchozí mise NASA MESSENGER mezi lety 2011 až 2015 odhalila, že Merkur obsahuje neobvykle vysoké množství síry.

Charlier popisuje zásadní objev: 

„Zjistili jsme, že podmínky jsou odlišné od Země, protože na Merkuru je hodně síry, což snížilo bod tání našeho vzorku. Zcela se roztavil při nižší teplotě ve srovnání se systémem bez síry, což je dobré pro stabilitu diamantů, protože diamant má rád vysoký tlak, ale nižší teplotu.„

Kombinace nižší teploty magmatického oceánu a extrémního tlaku v hlubokém plášti vytvořila ideální podmínky pro krystalizaci diamantů.

Merkur je navíc druhou nejhustší planetou sluneční soustavy hned po Zemi. Jeho kovové jádro zabírá 85 procent poloměru planety – žádné jiné těleso v naší soustavě nemá tak obrovské jádro vzhledem ke své velikosti. A právě tato struktura vytváří na rozhraní pláště a jádra tlakové podmínky nutné pro vznik diamantů.

Můžeme je někdy vytěžit?

Co se týče těžby, Charlier je jednoznačný. V hloubce 500 kilometrů by byla nemožná i s budoucími pokročilými technologiemi. Připustil však zajímavou možnost: 

„Některé lávy na povrchu Merkuru vznikly roztavením velmi hlubokého pláště. Je možné, že tento proces je schopen vynést některé diamanty na povrch, analogicky k tomu, co se děje na Zemi.“

Na Zemi skutečně vulkanická činnost občas vynáší diamanty z hlubin k povrchu. Pokud podobný mechanismus funguje i na Merkuru, mohly by se některé krystaly dostat až na povrch planety.

Merkur, nejmenší a nejméně prozkoumaná terestrická planeta sluneční soustavy, tak možná skrývá jeden z největších pokladů, jaké si dokážeme představit. Vrstvu čistých diamantů, která vznikla v pekle mladé planety a čeká tam dodnes, ukrytá pod šedivým povrchem grafitu.