水星表面下可能潜藏着一层厚厚的钻石

可以肯定地说，采矿成本将远远超过其价值，但确认将告诉我们很多有关行星形成的信息。

信使号宇宙飞船所看到的水星。虽然水星很可能是行星中最黑暗的，但它的内部深处可能有一层闪闪发光的层。

图片来源：NASA/约翰·霍普金斯大学/霍普金斯大学应用大学应用物理实验室/华盛顿卡内基研究所

模型表明，水星上的碳可能被压缩，在地壳下形成一层数公里厚的钻石。当这首童谣将一颗恒星比作“天空中的钻石”时，对于一颗经常与恒星混淆的行星来说，这可能是准确的。

水星可以发出非常明亮的光，但那是因为它离太阳太近，有大量的光照射到它。反映的比例很低，只有9%。信使号宇宙飞船透露这是因为大部分表面都含有大量 石墨。尽管碳仅占重量的 1-4%，但其含量大约是地球的一百倍，足以使地球大部分地区变暗。 

石墨的分布使行星科学家得出结论，碳是在水星形成时存在的，而不是到达彗星或小行星上的。中国高压科学技术高级研究中心的徐永江一直在研究水星从最初的热混乱分化为核心和地壳期间所有碳可能发生了什么。

水星一开始可能含有比现在更多的碳。然而，当它的表面还是岩浆海洋时，二氧化碳和甲烷等气体就会从行星的低重力中脱气并逸出。

尽管如此，徐和合著者写道：水星地壳中丰富的石墨表明，在金属硅酸盐分异、核心形成和整个岩浆海洋结晶过程中，该行星在碳相中保持饱和状态。 ”

然而，制造钻石的不仅仅是碳，还需要压力。水星是一颗较小的行星，重力比地球小，人们认为其古老的岩浆海洋和地幔中的压力不足以形成宝石。相反，不与其他任何物质结合的碳被认为都是以石墨的形式漂浮到表面的。 

水星引力场的新模型对此提出了质疑。这启发本文的作者将当时可能存在于水星中的元素样本暴露在近 2,000° C (3,600° F) 的 7 吉帕压力下。

有两种情况可以形成钻石。它们要么是从岩浆海洋中产生的，这一阶段被认为是所有内行星所共有的，要么是在核心结晶时被挤出的。

作者发现，只有当水星的岩浆海洋中含有大量硫时，第一种情况才有可能出现，因为这会改变化学性质，达到可以生产钻石的程度。即使硫含量丰富，作者也认为大规模钻石生产不太可能，尽管并非不可能。

然而，他们认为核心场景的可能性更大。当固体内核形成时，碳会被挤出，形成数公里厚的钻石层。高温可能会将这一层的外部部分烧回石墨。目前尚不清楚这种方式会损失多少，但其中大部分可以幸存，位于水星的核心和硅酸盐地幔之间。该金刚石层的导电性可能有助于水星的磁场。

列日大学的资深作者伯纳德·查理尔博士告诉《新科学家》杂志，该层可能没有一公里厚。 “说实话，”他说，“我们不知道这些钻石的潜在尺寸。 ”

该研究以开放获取方式发表在《自然通讯》杂志上。