水星是太阳系中最小的行星，由于其黑暗的表面和较高的内核密度，它一直是行星探索中许多谜团的所在。然而，天文学家早就知道它的表面含有大量的石墨（一种碳的形式）。一项新的研究揭示，在水星内核-外幔边界的石墨外壳下面有一层厚厚的金刚石层。
来自中国和比利时的科学家最近在《自然-通讯》（Nature Communications）上发表了一项研究，提出在水星的内核-外幔边界存在一个钻石层。研究表明，该层厚度可达18公里（11英里）。这一发现标志着在了解行星分化过程--行星如何形成独特的内部层--方面取得了重大进展。
科学家们认为，钻石层是由于水星富含碳的岩浆海洋结晶形成的。随着行星的冷却，这些碳在表面形成了石墨地壳。然而，这项研究对石墨是这一时期唯一稳定的碳相这一假设提出了质疑。
"很多年前，我就注意到水星极高的碳含量可能具有重大意义，"这项研究的合著者、来自北京高压科学与技术高等研究中心的林彦浩博士告诉物理网。"这让我意识到，水星内部可能发生了一些特别的事情。"
研究人员利用高压和高温实验，结合热力学建模，重现了水星内部的条件。他们实现了高达 7 千兆帕斯卡的压力水平，从而能够研究水星矿物的平衡相。
他们确定，水星铁质内核中硫的存在影响了岩浆海洋的结晶过程。硫降低了液态温度，促进了铁核-岩幔边界金刚石层的形成。它还形成了硫化铁层，影响行星分化过程中的碳含量。
金刚石层的高导热性影响着水星的热动力学和磁场生成。金刚石层有助于将热量从内核传递到地幔，影响液态外核的温度梯度和对流，从而影响磁场。
这些发现还对了解其他富碳系外行星系统以及与水星大小和成分相似的陆地行星有影响。在水星上观测到的过程也可能发生在其他行星上，并可能留下类似的痕迹。研究得出结论，其他陆地行星也可能存在类似的钻石层，不过条件必须完全正确。