수성에는 다이아몬드가 존재할 수 있다

중국 남부 주하이에 있는 중산대학의 과학자들이 실시한 연구에 따르면, 수성은 특이하게 어두운 껍질 아래에 다이아몬드가 포함되어 있을 수 있다고 합니다.

다이아몬드는 수성 표면 아래에 나노 형태로 존재할 수 있습니다. 사진: Earth.com

연구팀은 관측과 모델을 통해 수성의 독특한 색깔을 내는 흑연 함량이 기존 추정치보다 훨씬 낮을 수 있으며, 이는 다이아몬드와 다른 형태의 탄소가 존재할 가능성을 시사한다고 밝혔습니다. 만약 수성 표면의 탄소량에 대한 기존 추정치가 정확하다면, 상당량의 탄소 원소가 다른 형태로 존재할 수 있지만, 미세한 다이아몬드와 비정질 탄소는 결정 구조를 가지고 있지 않습니다. 1월 4일 네이처 천문학(Nature Astronomy) 저널에 발표된 이 연구는 수성을 공전하는 최초의 우주선인 NASA의 메신저 우주선이 수집한 데이터를 활용한 미국의 기존 연구를 바탕으로 합니다.

수성은 태양계에서 가장 작은 행성으로, 달보다 약간 클 뿐입니다. 또한 지구에서 태양까지의 평균 거리는 7,700만 km로 태양과 가장 가까운 행성이지만, 접근하기 어려워 연구가 가장 적게 진행되었습니다. 메신저호는 수성에 접근하는 데 거의 11년이 걸렸으며, 2011년 수성 궤도에 진입하여 2015년에 임무를 종료했습니다.

2016년, 존스 홉킨스 대학교 응용물리학 연구소 연구팀은 수성의 어두운 색깔이 탄소 때문일 가능성이 높다는 결론을 내렸습니다. 탄소는 수성의 지구화학적 조성을 반영하며, 수성의 기원과 진화에 대한 단서를 제공합니다. 네이처 지오사이언스(Nature Geoscience)에 게재된 미국 연구에 따르면, 이 탄소는 수성 표면 깊은 곳, 흑연이 풍부한 고대 지각에서 유래했으며, 이후 화산암에 의해 매몰되었습니다.

그러나 최근 연구에 따르면 메신저호가 탐지한 탄소는 "흑연 형태로만 존재하는 것은 아닐 수도 있다"고 합니다. 이 연구 결과는 수성의 탄소 대부분이 흑연 이외의 형태로 존재하며, 마그마 해의 결정화 과정에서 맨틀에서 완전히 방출되지 않았음을 시사합니다. 논문에 따르면, 수성의 탄소는 주로 장기 변성 작용으로 인한 나노다이아몬드 형태이거나 흑연 풍화 작용으로 인한 비정질 탄소 형태입니다. 흑연은 수성 표면에서 가장 안정적인 탄소 형태입니다. 섭씨 3,000도 이하의 극한의 압력과 온도에서는 다이아몬드로 변할 수 있습니다.

중산대학교 대기과학대학 샤오 지융 교수는 수성의 흑연 대부분이 40억 년 이상의 풍화 작용을 거쳐 다른 형태의 탄소로 변했을 가능성이 있다고 말했습니다. "수성의 기저 지각이 흑연으로 이루어져 있다면, 46억 5천만 년 동안 무수한 충돌, 합병, 파괴를 거치며 끊임없이 진화한 결과 초기 흑연의 대부분이 변화를 겪어 다이아몬드를 포함한 다른 형태의 탄소로 변했을 것으로 추정할 수 있습니다."라고 샤오 교수는 설명했습니다.

샤오는 2025년 12월 수성에 도착할 예정인 두 번째 수성 탐사선의 결과를 기대하고 있습니다. 탐사선이 수집한 고해상도 데이터는 과학자들이 수성에서 기원한 지구상의 운석을 식별하고 연구하는 데 도움이 될 수 있습니다. 샤오에 따르면, 수성에서 기원한 운석은 샘플이 수집되기 전까지 수성 표면 구성에 대한 직접적인 증거가 될 수 있습니다.

유럽-일본 합작 베피콜롬보 임무는 2018년에 발사될 예정입니다. 유럽 우주국(ESA)에 따르면, 이 임무는 수성 궤도를 도는 두 번째 임무이자 가장 진보된 임무가 될 것입니다. 일본 우주항공 연구개발 기구(JAXA)는 이 탐사선이 궤도에 진입한 후 자기장과 플라즈마 환경 등 수성의 특성을 관측할 것이라고 밝혔습니다.

안캉 ( 자연 에 따르면)

소스 링크: https://vnexpress.net/kim-cuong-co-the-ton-tai-tren-sao-thuy-4697158.html