Un nuevo estudio revela que la superficie de Mercurio oculta más de 14 kilómetros de diamantes

Los misterios de Mercurio continúan desafiando a los científicos. Un reciente estudio sugiere que el planeta puede tener una gruesa capa de diamantes a varios cientos de kilómetros bajo su superficie. Estos intrigantes hallazgos podrían arrojar luz sobre la composición y el campo magnético peculiar del planeta.

Mercurio ha intrigado a los científicos por varias razones, incluida la presencia de un campo magnético, aunque más débil que el de la Tierra. Este fenómeno es inesperado dado el pequeño tamaño del planeta y su aparente inactividad geológica. Además, presenta áreas oscuras en su superficie que la misión Messenger de la NASA identificó como grafito, una forma de carbono.

Este último hallazgo despertó la curiosidad de Yanhao Lin, científico del Centro Avanzado de Investigación en Ciencia y Tecnología a Alta Presión en Pekín y coautor del estudio. Lin mencionó en una declaración a Nature Communications: “El contenido extremadamente alto de carbono en Mercurio ‘me hizo darme cuenta de que probablemente ocurrió algo especial en su interior’”.

De acuerdo con los investigadores, Mercurio probablemente se formó de manera similar a otros planetas terrestres, a partir del enfriamiento de un océano de magma caliente, rico en carbono y silicatos. En este proceso, primero se coagularon metales que formaron un núcleo central, mientras que el magma restante cristalizó en un manto medio y una corteza externa.

Durante años, los investigadores asumieron que la temperatura y presión en el manto de Mercurio eran suficientes para que el carbono formara grafito, que al ser más ligero flotaba hacia la superficie. Sin embargo, un estudio de 2019 sugirió que el manto de Mercurio es 80 kilómetros (50 millas) más profundo de lo que se pensaba, incrementando de manera significativa la presión y temperatura en la frontera entre el núcleo y el manto, condiciones propicias para la cristalización del carbono en diamantes.

Para verificar esta hipótesis, un equipo de investigadores belgas y chinos, incluido Lin, recreó mezclas químicas con hierro, sílice y carbono, similares a ciertos tipos de meteoritos que se cree imitan el océano de magma del joven Mercurio. “La superficie de Mercurio también es rica en azufre”, explicó Lin, lo que llevó a los investigadores a añadir sulfuro de hierro a las mezclas.

Los experimentos, realizados con una prensa de múltiple yunque, expusieron estas mezclas a presiones de 7 gigapascales (70.000 veces la presión atmosférica de la Tierra) y temperaturas de hasta 1.970 grados Celsius (3.578 grados Fahrenheit). Estas condiciones simulan el interior profundo de Mercurio. Además, los científicos utilizaron modelos informáticos para obtener medidas más precisas de la presión y temperatura en la frontera entre el núcleo y el manto de Mercurio, y simular condiciones bajo las cuales el grafito o el diamante serían estables.

Los experimentos demostraron que minerales como la olivina probablemente se formaron en el manto, consistentes con estudios previos. Sin embargo, el equipo descubrió que la adición de azufre a la mezcla química provocó su solidificación a temperaturas mucho más altas, condiciones favorables para la formación de diamantes. Las simulaciones computacionales mostraron que, bajo estas condiciones revisadas, los diamantes podrían haberse cristalizado cuando el núcleo interno de Mercurio se solidificó y, al ser menos densos que el núcleo, flotaron hasta la frontera núcleo-manto.

Yanhao Lin añadió: “Los cálculos mostraron que los diamantes, si están presentes, forman una capa con un grosor promedio de aproximadamente 15 kilómetros”. No obstante, la extracción de estas gemas no es viable debido a las temperaturas extremas del planeta y a la profundidad de alrededor 300 kilómetros bajo la superficie.

Mercurio tiene más secretos ocultos. Los diamantes pueden desempeñar un papel crucial en la generación del campo magnético del planeta al transferir calor entre el núcleo y el manto, creando diferencias de temperatura que agitan el hierro líquido y generan un campo magnético.

Estos resultados podrían también ofrecer pistas sobre la evolución de exoplanetas ricos en carbono. “Los procesos que llevaron a la formación de una capa de diamantes en Mercurio podrían haber ocurrido en otros planetas, dejando potencialmente firmas similares”, concluyó Lin.

Se espera que más pistas lleguen de BepiColombo, la misión conjunta de la Agencia Espacial Europea y la Agencia Espacial de Japón, lanzada en 2018 y con objetivo de entrar en órbita alrededor de Mercurio en 2025.