Diamanti: sotto la crosta di Mercurio ce ne potrebbe essere un intero strato geologico

La domanda di diamanti è destinata a crescere, sia per uso industriale sia per la gioeielleria, e ora bisogna accontentarsi di diamanti coltivati in laboratorio, attività comunque costosa. Secondo le proiezioni di Anita Diamonds, la domanda dovrebbe raggiungere i 90 miliardi di dollari entro il 2025.

Anche se di difficile sfurttamento, gli scienziati hanno ipotizzato che uno spesso strato di diamanti si trovi probabilmente a centinaia di chilometri sotto la superficie di Mercurio, il pianeta più vicino al sole, infuocato, ma anche ricco. Lo ricerca scientifica è stata pubblicata su Diamond Communications.

Diamanti nel confine nucleo-mantello di Mercurio

In un nuovo studio, gli scienziati hanno proposto che Mercurio ospiti uno strato di diamante spesso 13 km, probabilmente situato al confine tra nucleo e mantello (CMB).

Questa scoperta mette in discussione le precedenti ipotesi secondo cui all’interno di Mercurio esisterebbe solo grafite.

Il dott. Yanhao Lin, scienziato presso il Center for High-Pressure Science and Technology Advanced Research di Pechino e coautore dello studio, ha dichiarato: “Molti anni fa ho notato che l’altissimo contenuto di carbonio di Mercurio poteva avere implicazioni significative. Mi sono reso conto che probabilmente al suo interno è accaduto qualcosa di speciale”.

I ricercatori hanno ipotizzato che i diamanti possano essersi formati e accumulati nel tempo nelle condizioni estreme presenti nella CMB.

Questa scoperta è stata possibile grazie a un modello di simulazione, in cui gli esperti hanno utilizzato esperimenti ad alta pressione e ad alta temperatura per replicare le condizioni della CMB di Mercurio.

Questi esperimenti sono stati combinati con la modellazione termodinamica e i dati geofisici di precedenti missioni spaziali, come MESSENGER della NASA. La sonda  ha individuato un’abbondante presenza di carbonio su Mercurio, interpretata come una crosta di galleggiamento primordiale di grafite.

Diamante Grezzo

Simulare la formazione dei diamanti

Lin ha spiegato che il team di scienziati ha utilizzato presse di grande volume per simulare le condizioni di alta temperatura e alta pressione del confine nucleo-mantello di Mercurio. Il tutto è stato combinato con i modelli geofisici e i calcoli termodinamici.

“Quello che facciamo in laboratorio è imitare le pressioni e le temperature estreme dell’interno di un pianeta”, ha aggiunto. “A volte è una sfida: bisogna spingere i dispositivi ad adattarsi alle nostre esigenze. I setup sperimentali devono essere molto precisi per simulare queste condizioni”.

Gli scienziati hanno valutato che il combinarsi di grandi quantità di carbonio, inizialmente sotto forma di grafite, accompagnate ad alte pressioni e all’evaporazione dello zolfo, che raffredda la materia primaria, viene a costituire le condizioni ottimali per la formazione di diamanti.

Anche se statisticamente improbabile, lo studio suggerisce che i diamanti potrebbero essere stati stabili nell’oceano magmatico. Quando il nucleo si è solidificato, i diamanti si sono cristallizzati dal nucleo fuso in via di raffreddamento, formando uno strato di diamante progressivamente più spesso.

Lo studio ha quindi accertato che la grafite presente nella CMB di Mercurio potrebbe trasformarsi in diamante, stabilizzando potenzialmente la temperatura della CMB.

Alludendo al ruolo del carbonio, la dott.ssa Lin afferma che potrebbe essere rilevante per la comprensione di altri pianeti terrestri, specialmente quelli con dimensioni e composizioni simili.

“I processi che hanno portato alla formazione di uno strato di diamante su Mercurio potrebbero essersi verificati anche su altri pianeti, lasciando potenzialmente firme simili”.

Lo studio è stato pubblicato il 14 giugno 2024 sulla rivista Nature Communications.