Une nouvelle étude publiée dans Communications naturelles suggère que Mercure pourrait avoir une couche bien épaisse 18 km de diamants à la limite entre le noyau et le manteau (même si l’incertitude est assez importante : environ 10 km). Les résultats de l’étude, qui ont fait appel à des simulations informatiques complexes, ont été menés par des chercheurs chinois et belges coordonnés par les universités belges de Liège et de Louvain.
Les diamants semblent en fait assez courants dans le système solaire : leur présence a déjà été émise sur les géantes glacées Uranus et Neptune, ainsi que sur Mercure – la plus petite planète du système solaire – la découverte n’est pas si attendue, car à sa surface sont visibles vastes gisements de graphitequi, comme les diamants, est constitué de carbone pur.
Mais mettez vos piolets de côté : même si nous avions la technologie pour extraire des diamants sur d’autres planètes – et pour le moment nous ne l’avons pas – ces diamants se trouvent à une profondeur de puits 485km sous la surface brûlante de la planète la plus proche du Soleil.
La motivation de l’étude : les mystères non résolus de Mercure
La récente étude sur Communications naturelles découle des tentatives des chercheurs pour expliquer certains des mystères toujours non résolus de Mercure. En fait, la planète possède un champ magnétique ce qui, bien que faible, est néanmoins inattendu étant donné qu’il est géologiquement inactif.
Un autre mystère réside dans la présence à sa surface de points noirs que les chercheurs de la mission Messager de la NASA (en orbite autour de Mercure depuis 2011) ont découvert gisements de graphiteune forme de carbone avec lequel, par exemple, on fabrique les pointes des crayons.
Ce sont précisément ces taches de graphite qui ont été l’étincelle qui a donné naissance à l’étude en question. Cependant, personne n’avait émis l’hypothèse que le carbone pouvait également se transformer en diamant, car les informations connues sur Mercure ne prédisaient pas, ni en surface ni sous terre, les conditions de température et de pression propices à la formation des diamants.
Où trouve-t-on les diamants sur Mercure
Dans le 2019 Cependant, le scénario a changé puisque les chercheurs ont découvert que le manteau de Mercure est en réalité 80 km plus profond que prévu auparavant. Cela créerait les conditions de pression et de température idéales pour la formation des diamants.
Mais une théorie reste une pure spéculation jusqu’à ce qu’elle soit testée expérimentalement. C’est pour cette raison que les scientifiques qui ont rédigé l’article sur Communications naturelles ont recréé en laboratoire un mélange qu’il avait la même composition chimique hypothétique que la zone du manteau où l’on pense que les diamants se forment.
Ce mélange est composé de fer, silicium, carbone et sulfure de fer, un ingrédient ajouté au mélange en raison de la grande quantité de soufre présente à la surface de Mercure. Le soufre contribue également à augmenter la température à laquelle le mélange chimique se solidifie.
Les scientifiques ont ensuite appliqué le au mélange mêmes conditions de température et de pression de l’intérieur de Mercure. On parle d’une température de puits 3578 °C et une pression 70 000 fois plus élevée que celui sur Terre au niveau de la mer. Ces valeurs ont été obtenues, évidemment, non pas en les mesurant directement sur Mercure, mais grâce à modèles informatiques qui simulent également les conditions physiques dans lesquelles le graphite ou le diamant seraient stables.
Le résultat était étonnant. En combinant des données de laboratoire avec des simulations informatiques, les scientifiques ont conclu que les diamants pourraient s’être cristallisés lorsque le noyau interne de Mercure s’est solidifié. Cependant, étant moins denses que le noyau, ils flottèrent jusqu’à se fixer au niveau du noyau. limite entre le noyau et le manteauformant un couche de 15-18 km de diamants.
Les diamants pourraient expliquer le champ magnétique de Mercure
La présence de diamants a une importance qui dépasse la simple valeur matérielle. Les diamants pourraient en effet expliquer la présence du faible champ magnétique de Mercure. L’idée est que les diamants faciliteraient l’échange thermique entre le manteau et le noyau, créant des différences de température qui entraîneraient la rotation du fer liquide du noyau. Étant conducteur, cela créerait ainsi un champ magnétique.