Im Inneren des Planeten Merkur könnte es eine kilometerdicke Schicht aus Diamanten geben. Das vermutet ein internationales Forschungsteam. Die Annahmen beruhen auf Daten der Merkur-Sonde „Messenger“. Die Forscher pflegten die Daten in Temperatur-Modelle ein und errechneten daraus das mögliche Diamant-Vorkommen auf Merkur. Ihre Studie wurde jetzt im Fachmagazin Nature (externer Link) veröffentlicht.
Schwierige Experimente mit hohem Druck nötig
Das Team konnte seine Berechnungen auch experimentell stützen: Mit Hilfe technisch sehr aufwendiger Drucktests kamen die Forschenden zu demselben Ergebnis. Dabei erzeugten die Wissenschaftler bis zu 7 Giga-Pascal. Das entspricht einem Gewicht von mehr als 70 Tonnen auf einem Quadratzentimeter. „Man muss die Geräte an ihre Grenzen bringen. Um diese Bedingungen zu simulieren, müssen die Versuchsaufbauten hochpräzise sein“, zitiert der Online-Dienst „phys.org“ einen der Autoren, Yanhao Lin vom Zentrum für Hochdruck-Wissenschaft in Peking.
Genügend Schwefel auf Merkur vorhanden
Bei der Entstehung von Diamanten, so die Autoren, spiele vor allem das Element Schwefel eine wichtige Rolle. In den Daten der Sonde Messenger sahen sie, dass auf Merkur Schwefel in ausreichendem Maß vorkommt. Schon 11 Prozent Schwefelanteil sorgen dafür, dass sich Kristalle schneller bilden.
Die Autoren gehen davon aus, dass Merkur einst von einem Ozean aus Magma bedeckt war. In diesem Ozean bildete sich aus Kohlenstoff Graphit, stieg an dessen Oberfläche und erkaltete dort zu einer Kruste. Der schwarz-graue Graphit gibt dem Merkur auch seine dunkle Oberfläche. Am Boden des Magma-Ozeans bildete sich aufgrund des dort herrschenden Drucks und der Temperatur sowie dem Element Schwefel eine erste Schicht Diamanten.
18 Kilometer dicke Diamantenschicht möglich
Nach und nach erkaltete der Magma-Ozean und bildete einen soliden Mantel, auf dessen Grund sich die Diamanten ansammelten. Aus dem tieferen Kern sind weitere Diamanten aufgestiegen und haben sich weiter an dieser Schicht angesammelt, bis diese etwa 15 bis 18 Kilometer dick war. Die Autoren betonen allerdings, dass es sich nur um Annahmen auf Basis ihrer Berechnungen und Experimente handelt.
Kein Abbau der Diamantschicht auf Merkur
Der Planetenforscher Philip Reiß von der TU München hält die Entstehung einer Diamant-Schicht unter den geschilderten Bedingungen für tatsächlich möglich. Letztlich sei das auch gar nicht überraschend, da die Entstehung von Diamanten von hohen Drücken und Temperaturen abhängig ist und diese auf dem Merkur möglich sind. Eine Ausbeutung des Vorkommens hält Reiß, der sich mit der Gewinnung von Weltraumressourcen beschäftigt, aber für technisch nicht möglich.
Denn diese Diamantschicht liegt in einer Tiefe von 485 Kilometern. Zum Vergleich: Die tiefste Bohrung auf der Erde beträgt gerade mal etwas mehr als 12 Kilometer. Zudem ist Merkur der Planet, der der Sonne am nächsten und daher bis zu 480 Grad heiß ist. Eine Raumsonde wird zudem starker Strahlung und der stärkeren Gravitation der Sonne ausgesetzt. Wegen dieser extremen Bedingungen konnten erst zwei Sonden zum Merkur geschickt werden. Eine dritte – BepiColombo fliegt seit 2018 dorthin. Erst nach sieben Jahren, also 2025, soll sie in eine Umlaufbahn des Merkur einschwenken und weitere Daten gewinnen. Sie könnten dann die These von der Diamantschicht bestätigen.
