據(jù)美國(guó)有線電視新聞網(wǎng)網(wǎng)站8月1日?qǐng)?bào)道，最新研究顯示，水星表面之下可能隱藏著厚達(dá)18公里的鉆石層。水星是太陽(yáng)系最小的行星，也是距離太陽(yáng)最近的行星。

       這些鉆石可能是45億年前水星本身形成后不久形成的。當(dāng)時(shí)，水星環(huán)境猶如高溫高壓的熔爐。科學(xué)家認(rèn)為，這個(gè)時(shí)期這顆新生行星被覆一層石墨外殼。這些石墨漂浮在深深的巖漿海洋上。

       一個(gè)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)用稱為“砧壓機(jī)”的機(jī)器在實(shí)驗(yàn)中重現(xiàn)了這種灼熱的環(huán)境。

       這種機(jī)器通常用于研究材料在極端壓力下的行為，但也用于生產(chǎn)合成鉆石。

       比利時(shí)列日大學(xué)地質(zhì)學(xué)系主任、該研究的合著者貝爾納德·沙利耶說：“這是一臺(tái)巨大的砧壓機(jī)。它使我們能夠?qū)⑽⑿〉臉颖局糜谕堑蒯Ｉ钐?、水星地幔與地核邊界相同的高溫高壓下?！?/p>

       該研究團(tuán)隊(duì)將一種包含多種元素(硅、鈦、鎂和鋁)的人工混合物放入石墨容器中，從而模擬水星形成早期其內(nèi)部的成分。

       研究人員隨后將這個(gè)石墨容器置于高溫高壓下。研究人員采用的壓力幾乎是地球表面壓力的7萬(wàn)倍，溫度則高達(dá)2000攝氏度，從而復(fù)制了數(shù)十億年前水星核心附近的可能環(huán)境。

       樣品熔化后，科學(xué)家在電子顯微鏡下觀察相關(guān)的化學(xué)和礦物質(zhì)變化。

       他們發(fā)現(xiàn)，石墨已經(jīng)變成金剛石晶體。

       研究人員說，這種機(jī)制不僅可以讓我們更深入地了解隱藏在水星表面之下的秘密，還可以讓我們認(rèn)識(shí)行星的演化以及具有類似特征的系外行星的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

       水星在太陽(yáng)系諸行星中的密度僅次于地球。巨大的金屬核占據(jù)了水星半徑的85%。

       水星也是太陽(yáng)系中人們探索最少的類地行星。最近一次水星探測(cè)任務(wù)是美國(guó)國(guó)家航空航天局的信使號(hào)探測(cè)器完成的。它在2011年3月至2015年4月間環(huán)繞水星飛行。

       該研究的合著者、北京高壓科學(xué)研究中心的林彥蒿說：“我們知道，水星表面有大量以石墨形式存在的碳。但對(duì)水星內(nèi)部的研究很少。”該研究6月發(fā)表在《自然·通訊》雜志上。

       信使號(hào)的一項(xiàng)發(fā)現(xiàn)是，水星富含碳，由于石墨(碳的一種形式)的廣泛存在，其表面呈灰色。鉆石也是由純碳構(gòu)成的并形成于特定的壓力和溫度條件下。研究人員想看看這個(gè)過程是否可能在水星形成期間發(fā)生過。

       當(dāng)林、沙利耶和他們的同事準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)以模擬水星形成后不久其內(nèi)部的狀況時(shí)，一個(gè)關(guān)鍵因素是，他們知道水星上也存在硫。先前的一些研究已經(jīng)為此提供了證據(jù)。沙利耶說：“我們發(fā)現(xiàn)水星的環(huán)境與地球不同，因?yàn)樗巧嫌泻芏嗔?，這降低了我們樣品的熔點(diǎn)。”

       他又說：“與不含硫的系統(tǒng)相比，它會(huì)在較低的溫度下完全熔化。這對(duì)鉆石的穩(wěn)定性有好處，因?yàn)殂@石喜歡高壓以及較低的溫度。我們的實(shí)驗(yàn)告訴我們，水星的巖漿海比預(yù)期的要冷，而且從對(duì)地球物理學(xué)測(cè)量數(shù)據(jù)的重新解讀中，我們獲悉，它也更深。”他指的也是來自信使號(hào)的數(shù)據(jù)。

       該研究認(rèn)為，這兩個(gè)因素使得鉆石層的形成變?yōu)榭赡堋?/p>