سیاره عطارد احتمالاً انباشته از الماس است

ازآنجاکه سیاره‌ی عطارد سال‌های آغازین پرتلاطمی را پشت‌سر گذاشت، ممکن است امروزه سطحی انباشته از الماس داشته باشد. براساس پژوهشی جدید، سنگ‌های فضایی که در گذشته به پوشش گرافیتی عطارد برخورد کرده‌اند، ممکن است امروزه تراشه‌های الماس را به‌وجود آورده باشند. کوین کانن، زمین‌شناس دانشکده‌ی معدن کلرادو، یافته‌هایش را در کنفرانس 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، ممکن است گرافیت را به الماس تبدیل کرده باشند.

براساس 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 به‌دلیل 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 کاهش می‌یابد.

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 زیادی 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 مانند بسیاری از دنیاهای دیگر منظومه‌ی شمسی ازجمله زمین، با اقیانوس ماگما پوشیده شده بود که بعدها سرد و سخت 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 ممکن است 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.

فضاپیمای مسنجر ناسا بین سال‌های ۲۰۱۱ و ۲۰۱۵ در مدار عطارد قرار داشت

براساس تخمین‌ها، حجم الماس‌ها می‌تواند به ۱۶ کوادریلیون تن برسد؛ گرچه الماس‌ها اغلب بسیار ریز و پراکنده و زیر سطح دفن هستند. شواهد مربوط به پژوهش‌های دیگر هم این نتیجه را تأیید می‌کنند. برخی شهاب‌سنگ‌ها مثل قطعات سنگی موسوم به آلماهاتا سیتا که در سال ۲۰۰۸ در صحرای نوبیان در سودان شمالی فرود آمدند، حاوی الماس‌های کوچکی بودند که احتمالاً 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، ممکن است عطارد از ابتدا سیاره‌ای غنی از کربن بوده باشد.

در فرایند شکل‌گیری عطارد، عناصر اغلب فلزی یا سنگی به یکدیگر متصل شدند. فلزها فرونشستند و درنهایت هسته‌ی سیاره را شکل دادند؛ به‌طوری‌که سنگ‌ها در لایه‌های بیرونی شکل جامد به خود گرفتند. روی بسیاری از سیاره‌ها، بخش زیادی از کربن به هسته‌ی فلزی تبدیل می‌شود؛ اما بخش زیادی 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 به‌زودی به عطارد بروند. کانن بیان می‌کند:

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

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

کارتیه معتقد است زمانی که عطارد و دیگر بخش‌های منظومه‌ی شمسی در حال شکل‌گیری بودند، در فاصله‌ی ۱۰ تا ۲۰ میلیون سال پس از شکل‌گیری سیاره‌ها، جرم بزرگی به عطارد برخورد کرد و لایه‌های فوقانی آن به داخل 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 فراوانی الماس‌های کنونی 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 دربر می‌گیرند 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 صورت، می‌توانیم ساختاری ساندویچی از الماس، گرافیت و الماس‌های بیشتر را داشته باشیم.