研究：水星地表下可能藏18公里厚鑽石層

水星是離太陽最近的行星，在太陽系中也最小。最新研究顯示，在這顆深灰色星球地表下約499公里處，可能藏著厚達18公里鑽石層。

水星鑽石層單個鑽石無法判斷有多大。比利時列日大學地質學系主任查理爾（Bernard Charlier）說，「我們不知道它們的大小」，但鑽石完全由碳構成，所以從成分來看，應該與地球上的鑽石類似，看起來就像純淨的鑽石。

查理爾是研究報告的共同作者之一。他表示，由於這些鑽石位於大約499公里的地下。雖然無法開採，但這些鑽石仍然有機會證實自己的存在。

查理爾說，水星表面部分熔岩由地函深處的熔融作用形成。「我們有理由相信，這一過程可能會像地球上一樣，將一些鑽石帶到地表。」

這份研究報告已刊登在《自然通訊》期刊。

45億年前 石墨變鑽石晶體？

新發現的鑽石可能形成於大約45億年前，水星剛從塵埃與氣體雲凝聚成行星之際，在高壓、高溫的環境中產生。據悉，這顆新生行星當時擁有一層石墨地殼，位於其下深層的是汪洋般的岩漿。

研究人員利用鍛造壓力機設備，在實驗中模擬水星極端的環境。鍛造壓力機通常被用來研究材料在極端壓力下的反應，同時也用於生產人造鑽石。

實驗樣本融化後，科學家在電子顯微鏡下觀察化學和礦物變化，發現石墨變成鑽石晶體。研究人員說，這讓他們對水星表面下隱藏的祕密，有更深入的了解。

「水星表面有大量以石墨形式存在的碳，但關於水星內部的研究卻非常少。」研究報告共同作者、北京高壓科學研究中心科學家林衍昊（Yanhao Lin）表示。

鑽石層厚度估15~18公里

水星是離太陽最近、最小的行星。它也是太陽系中人類探索最少的類地行星。根據美國國家航空暨太空總署（NASA）探測太空船「信使號」（Messenger）於2011~2015年完成的水星探測任務，水星富含碳元素，表面之所以呈現灰色，是因爲廣泛存在的石墨（碳的同素異形體）。而純碳在特定壓力和溫度條件下可形成鑽石。研究人員想知道，在水星形成過程中是否也會出現這種過程。

根據信使號的研究，水星上也存在硫磺，林衍昊、查理爾和同事進行模擬實驗時，對水星形成時內部狀態又有了新發現。

「與不含硫的系統（如地球）相比，水星岩漿在較低的溫度下就能完全熔化，有利於鑽石的穩定性，因為鑽石喜歡高壓但溫度較低的環境。」查理爾說，「這正是我們實驗的主要發現：水星岩漿海的溫度比預期低，而且重新解讀（信使號）對（水星）地質物理測量數據，我們得知其深度也比預期的深。」

他表示，估計水星鑽石層的厚度在15~18公里之間，但這個數值可能會發生變化，因為隨著水星核心不斷冷卻，鑽石的形成過程也會繼續。

CNN報導，科學家可能很快就會對水星上的鑽石問題了解更多。2018年10月發射的貝皮可倫坡號（BepiColombo），預計將在執行一系列飛越任務後，於2025年12月進入水星軌道。該任務由太空總署和日本宇宙航空研究開發機構領導，將從軌道上研究這顆行星，進而揭示更多與它內部、特徵相關的訊息。◇