¿Sabías que...? Mercurio tiene una capa de diamante de 16 km de espesor

Es el planeta más cercano al sol, también el planeta más pequeño del sistema solar y quizás por ello resulta menos interesante, pero en la actualidad un nuevo estudio demuestra que Mercurio podría esconder un gran secreto.  

Utilizando datos de la sonda espacial MESSENGER de la NASA, los científicos han determinado que un manto de diamante de 16 kilómetros de espesor podría estar debajo de la corteza de Mercurio, el primer planeta de nuestro Sistema Solar.  La investigación del equipo fue publicada en la revista Nature Communications. 

Mercurio ha desconcertado a los científicos durante mucho tiempo, ya que posee muchas cualidades que no son comunes a otros planetas del sistema solar, entre ellas, su superficie muy oscura, su núcleo extraordinariamente denso y el final prematuro de la era volcánica de Mercurio.  

Impresión artística de la sonda espacial MESSENGER de la NASA en órbita alrededor de Mercurio. MESSENGER llegó al planeta más interior del sistema solar en marzo de 2011// NASA/Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins/Institución Carnegie de Washington

Entre estos enigmas también se encuentran manchas de grafito, un tipo (o "alótropo") de carbono en la superficie del planeta más interior del sistema solar. Estas manchas han llevado a los científicos a sugerir que, en la historia temprana de Mercurio, el pequeño planeta tenía un océano de magma rico en carbono. Este océano habría flotado hasta la superficie, creando manchas de grafito y el tono oscuro de su superficie. 

El mismo proceso habría dado lugar a la formación de un manto rico en carbono bajo la superficie. El equipo responsable de estos hallazgos cree que este manto no es grafeno, como se sospechaba anteriormente, sino que está compuesto por otro alótropo del carbono mucho más valioso: el diamante.  

MESSENGER (Mercury Surface, Space Environment, Geochemistry, and Ranging) se lanzó en agosto de 2004 y se convirtió en la primera nave espacial en orbitar Mercurio. La misión, que finalizó en 2015, cartografió todo el diminuto mundo, descubrió abundante hielo de agua en las sombras de los polos y recopiló datos cruciales sobre la geología y el campo magnético de Mercurio. 

Nueva masa de Mercurio 

Los colores resaltan las diferencias químicas, mineralógicas y físicas entre las rocas que componen la superficie de Mercurio // NASA / Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins / Institución Carnegie de Washington

Este nuevo estudio también se relaciona con una gran sorpresa que se produjo hace unos años cuando los científicos reevaluaron la distribución de masa en Mercurio y descubrieron que el manto de este diminuto planeta es más grueso de lo que se pensaba anteriormente. 

"Pensamos directamente que esto debe tener una enorme implicación para la especiación [la distribución de un elemento o un alótropo entre las especies químicas de un sistema] del carbono, diamante frente a grafito, en Mercurio", dijo Olivier Namur, miembro del equipo y profesor asociado de la KU Leuven. 

El equipo investigó esto aquí en la Tierra utilizando una prensa de gran volumen para replicar las presiones y temperaturas que existen en el interior de Mercurio. Aplicaron cantidades increíbles de presión, más de siete gigapascales, a un silicato sintético que actúa como sustituto del material encontrado en el manto de Mercurio, logrando temperaturas de hasta 2177 grados Celsius. 

Esto les permitió estudiar cómo minerales como los que se habrían encontrado en el manto de Mercurio en sus inicios cambiaron en esas condiciones. También utilizaron modelos informáticos para evaluar datos sobre el interior de Mercurio, lo que les dio pistas sobre cómo pudo haberse creado el manto de diamantes de Mercurio. 

¿Cómo se formó el diamante?

Vista colorida de Mercurio producida usando imágenes de la campaña de imágenes de mapas base en color durante la misión principal de MESSENGER y el aspecto que podría tener Mercurio si se le quitaran las capas externas para exponer su capa de diamante de 10 millas de espesor// Robert Lea/NASA/Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins/Institución Carnegie de Washington

"Creemos que el diamante podría haberse formado mediante dos procesos. En primer lugar, la cristalización del océano de magma, pero este proceso probablemente contribuyó a la formación de una capa de diamante muy fina en la interfaz entre el núcleo y el manto", explicó Namur. "En segundo lugar, y más importante, la cristalización del núcleo metálico de Mercurio". 

Namur dijo que cuando Mercurio se formó hace unos 4.500 millones de años, el núcleo del planeta era completamente líquido y se cristalizaba progresivamente con el tiempo. La naturaleza exacta de las fases sólidas que se formaron en el núcleo interno no se conoce bien actualmente, pero el equipo cree que estas fases deben haber sido bajas en carbono o "pobres en carbono". 

El diamante es un mineral denso, pero no tanto como el metal, lo que significa que durante este proceso habría flotado hasta la parte superior del núcleo y se habría detenido en el límite entre el núcleo de Mercurio y su manto. Esto habría dado lugar a la formación de una capa de diamante de alrededor de 1 km de espesor que luego siguió creciendo con el tiempo.  

El descubrimiento resalta las diferencias entre el nacimiento del planeta más cercano al Sol en comparación con la creación de otros planetas rocosos del sistema solar, Venus, la Tierra y Marte. 

El investigador espera que este descubrimiento pueda ayudar a revelar pistas sobre algunos de los otros misterios que rodean al planeta más pequeño del sistema solar, incluyendo por qué su fase volcánica se interrumpió hace unos 3.500 millones de años. 

Namur afirmó que el próximo paso del equipo será investigar el efecto térmico de una capa de diamante en el límite entre el manto y el núcleo. Este estudio podría respaldarse con datos de una misión que seguirá los pasos de MESSENGER.