Diamanten könnten auf Merkur existieren

Nach Forschungen von Wissenschaftlern der Sun-Yat-sen-Universität in Zhuhai, Südchina, könnte Merkur unter seiner ungewöhnlich dunklen Kruste Diamanten bergen.

Unter der Oberfläche des Merkur könnten Diamanten in Nanoform existieren. Foto: Earth.com — Unter der Oberfläche des Merkur könnten Diamanten in Nanoform existieren. Foto: *Earth.com*

Das Team gab an, dass ihre Beobachtungen und Modelle darauf hindeuten, dass der Graphitgehalt, der Merkur seine charakteristische Farbe verleiht, deutlich geringer sein könnte als bisher angenommen. Dies lässt vermuten, dass Diamanten und andere Kohlenstoffverbindungen existieren könnten. Sollten frühere Schätzungen des Kohlenstoffgehalts an der Planetenoberfläche zutreffen, könnte ein Großteil des Elements in anderen Formen vorliegen. Winzige Diamantkörner und amorpher Kohlenstoff besitzen jedoch keine kristalline Struktur. Die Studie, die am 4. Januar in der Fachzeitschrift „Nature Astronomy“ veröffentlicht wurde, baut auf früheren Forschungen in den USA auf und nutzte Daten der NASA-Raumsonde Messenger, der ersten Raumsonde, die Merkur umkreiste.

Merkur ist der kleinste Planet unseres Sonnensystems und nur geringfügig größer als der Mond. Er ist mit einer durchschnittlichen Entfernung von 77 Millionen Kilometern zur Erde auch der sonnennächste Planet und aufgrund seiner schwierigen Erreichbarkeit der am wenigsten erforschte. Die Sonde Messenger benötigte fast elf Jahre, um sich dem Planeten zu nähern. Sie erreichte 2011 die Umlaufbahn um Merkur und beendete ihre Mission 2015.

Im Jahr 2016 stellte ein Team des Applied Physics Laboratory der Johns Hopkins University fest, dass Kohlenstoff wahrscheinlich für die dunkle Farbe des Merkur verantwortlich ist. Diese spiegelt seine geochemische Zusammensetzung wider und liefert einen wichtigen Hinweis auf die Entstehung und Entwicklung des Planeten. Laut einer in der Fachzeitschrift „Nature Geoscience“ veröffentlichten US-amerikanischen Studie stammt der Kohlenstoff tief unter der Planetenoberfläche aus einer alten, graphitreichen Kruste, die später von vulkanischem Material bedeckt wurde.

Jüngste Forschungsergebnisse deuten jedoch darauf hin, dass der von der Messenger-Mission nachgewiesene Kohlenstoff „möglicherweise nicht ausschließlich in Graphitform vorliegt“. Die Ergebnisse legen nahe, dass ein Großteil des Kohlenstoffs auf Merkur in anderen Formen als Graphit existiert und während der Kristallisation des Magmaozeans nicht vollständig aus dem Mantel ausgestoßen wurde. Laut der Studie liegt der Kohlenstoff auf Merkur hauptsächlich in Form von Nanodiamanten vor, die durch langfristige Metamorphose entstanden sind, oder als amorpher Kohlenstoff, der durch Graphitverwitterung entstanden ist. Graphit ist die stabilste Kohlenstoffform auf der Merkuroberfläche. Unter extremem Druck und Temperaturen unter 3.000 Grad Celsius kann er sich in Diamant umwandeln.

Der leitende Forscher Xiao Zhiyong, Professor an der Fakultät für Atmosphärenwissenschaften der Sun-Yat-sen-Universität, erklärte, dass sich ein Großteil des Graphits auf Merkur nach über vier Milliarden Jahren Verwitterung in andere Kohlenstoffformen umgewandelt haben könnte. „Wenn die basale Kruste des Merkur aus Graphit besteht, können wir uns vorstellen, dass die kontinuierliche Entwicklung über 4,65 Milliarden Jahre mit unzähligen Kollisionen, Verschmelzungen und Zerstörungsereignissen dazu geführt hat, dass sich der größte Teil des frühen Graphits verändert und in andere Kohlenstoffformen, darunter Diamant, umgewandelt hat“, erläuterte Xiao.

Xiao freut sich auf die Ergebnisse einer zweiten Merkurmission, deren Ankunft auf dem Planeten für Dezember 2025 geplant ist. Die von der Sonde gesammelten hochauflösenden Daten könnten Wissenschaftlern helfen, Meteoriten auf der Erde zu identifizieren und zu untersuchen, die von Merkur stammen. Laut Xiao könnten Merkurmeteoriten bis zur Entnahme von Proben als direkter Beweis für die Oberflächenzusammensetzung des Planeten dienen.

Die europäisch-japanische Mission BepiColombo, die 2018 die Erde verlassen soll, wird laut der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) die zweite Mission sein, die Merkur umkreist, und die fortschrittlichste. Die japanische Raumfahrtbehörde JAXA erklärte, dass die Sonde nach dem Eintritt in die Umlaufbahn die Eigenschaften des Planeten, wie sein Magnetfeld und seine Plasmaumgebung, untersuchen wird.

An Khang (laut Nature )

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