Astrônomos descobrem que Mercúrio é cravejado de diamantes

Nova pesquisa sugere camada de diamantes a 482 km abaixo da superfície do planeta Mercúrio.

Um grupo de pesquisadores chineses e belgas publicou uma nova pesquisa que sugere que o planeta Mercúrio pode ter uma grande quantidade de diamantes no seu interior rochoso. Acredita-se que, na fronteira entre o núcleo e o manto do planeta, exista uma camada de diamantes com espessura entre 15 e 18 quilômetros.

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O diamante é um dos materiais mais conhecidos e valorizados no nosso planeta. Ele é composto por átomos de carbono ligados em uma estrutura de tetraedro, formando uma rede extremamente forte. Eles são formados nas profundezas da Terra, em condições de alta pressão e temperatura, a cerca de 200 quilômetros de profundidade. Eles são trazidos à superfície por meio de erupções vulcânicas. Muito além da joalheria, o diamante também é muito usado na indústria, por sua dureza.

Já em Mercúrio, a sonda Messenger, da NASA, revelou que a superfície do planeta mais próximo do Sol conta com quantidades significativas de grafite, uma forma de carbono. Isso explicaria o aspecto anormalmente escuro do planeta.

Além disso, a descoberta levou os astrônomos a acreditar que, no início da história do planeta, ele deveria ter um oceano de magma rico em carbono. “Muitos anos atrás, notei que o conteúdo extremamente alto de carbono de Mercúrio poderia ter implicações significativas. Isso me fez perceber que algo especial provavelmente aconteceu em seu interior”, disse um dos autores do estudo, Yanhao Lin, do Centro de Pesquisa Avançada em Ciência e Tecnologia de Alta Pressão em Pequim, na China.

Por isso, teorizou-se que uma antiga camada de grafite flutuou para a superfície quando o planeta ainda era jovem. Com o tempo, conforme Mercúrio esfriou e se solidificou, esse carbono formou a atual crosta de grafite na superfície. Isso sugere que o oceano de magma e o núcleo estavam saturados de carbono.

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E o diamante?

No entanto, os pesquisadores passaram a supor que o grafite não era o único tipo de carbono presente durante a formação de Mercúrio. A ideia foi reforçada com a descoberta de enxofre no núcleo de ferro de Mercúrio. Assim, ele poderia ter diluído o oceano de magma, criando temperaturas mais baixas e que permitiriam a transição do carbono não apenas para o grafite, mas também para o diamante.

Por isso, os pesquisadores usaram uma combinação de experimentos de alta pressão e temperatura para entender a história evolutiva de Mercúrio. Assim, os cientistas simularam as condições do interior de Mercúrio usando uma prensa que atingia níveis de pressão de até 7 gigapascals — sete vezes a pressão encontrada no fundo da Fossa das Marianas, na Terra. Para tal, eles usaram silicato sintético como material inicial, semelhante à composição do manto de Mercúrio.

Nessas condições, a equipe estudou como os minerais se fundem e atingem fases de equilíbrio, concentrando-se nos materiais grafite e diamante. Eles também usaram modelagem geofísica para prever a estabilidade, calcular pressões e temperaturas do grafite e do diamante sob condições extremas.

Eles observaram que, embora o grafite tenha sido provavelmente a fase de carbono dominante, a cristalização do interior mercuriano também levaria à formação de uma camada de diamantes na fronteira entre o núcleo e o manto, e que ela se tornaria mais espessa com o tempo. Conforme os diamantes se formavam no manto, eles afundavam e se depositavam no limite com o núcleo, cerca de 482 km abaixo da superfície.

Além disso, a presença do diamante também explicaria o forte campo magnético de Mercúrio. Como o diamante é um bom condutor de calor, ele pode causar diferentes drásticas na temperatura no interior do planeta. Assim, ele agita o líquido no núcleo de Mercúrio, gerando o campo magnético.

A revista Nature Communications publicou a pesquisa. Esta descoberta pode ter implicações sobre o estudo da formação de sistemas planetários ricos em carbono.

“Também pode ser relevante para a compreensão de outros planetas terrestres, especialmente aqueles com tamanhos e composições semelhantes. Os processos que levaram à formação de uma camada de diamante em Mercúrio também podem ter ocorrido em outros planetas, potencialmente deixando assinaturas semelhantes”, concluiu o Dr. Lin.

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