Τα μεγαλύτερα και πιο πολύτιμα διαμάντια στον κόσμο μπορεί να γεννηθούν σε τσέπες υγρού μετάλλου που βρίσκονται βαθιά μέσα στη Γη, σύμφωνα με νέα μελέτη.
Η ανακάλυψη αυτή υποδηλώνει ότι οι θύλακες υγρού μετάλλου που επικαλύπτονται σε όλη τη γήινη στρώση του μανδύα, μεταξύ της κρούστας του πλανήτη και του πυρήνα, μπορεί να διαδραματίσουν βασικό ρόλο στο πώς οι άνθρακες και άλλα στοιχεία αποτελούν τον κύκλο ζωής μεταξύ του εσωτερικού της Γης και της επιφάνειας του πλανήτη.
Γενικά, τα διαμάντια σχηματίζονται βαθιά στον θερμó βράχο του μανδύα της Γης, ανεβαίνοντας στην επιφάνεια με ηφαιστειακές εκρήξεις. Το μεγαλύτερο διαμάντι ποιότητας στο διαμάντι που βρέθηκε μέχρι σήμερα είναι το διαμάντι Cullinan, το οποίο ανακαλύφθηκε στη Νότιο Αφρική το 1905. Το διαμάντι των 3,106,75 καρατίων, το οποίο αργότερα κόπηκε σε διάφορα γυαλισμένα κομμάτια, αρχικά ζύγιζε 1,37 λίβρες. (621,35 γραμμάρια) και ήταν περίπου 3,86 ίντσες (9,8 εκατοστά).
Προηγούμενες έρευνες διαπίστωσαν ότι τα μεγαλύτερα διαμάντια ποιότητας στον κόσμο ξεχωρίζουν από τα μικρότερα κοσμήματα όχι μόνο σε μέγεθος, αλλά και σε σύνθεση και δομή.
"Έχουν πολύ λίγα εγκλείσματα μέσα τους - δηλαδή υλικό που δεν είναι διαμάντι", δήλωσε ο επικεφαλής της μελέτης Evan Smith, γεωλόγος στο Gemological Institute της Αμερικής στη Νέα Υόρκη. "Είναι επίσης σχετικά καθαρά, που σημαίνει ότι τα περισσότερα από αυτά τα διαμάντια είναι κατασκευασμένα μόνο από άτομα άνθρακα, αντίθετα από πολλά άλλα διαμάντια, τα οποία περιέχουν άτομα αζώτου εδώ και εκεί υποκαθιστώντας τα άτομα άνθρακα".
Επιπλέον, όταν τα μεγαλύτερα διαμάντια βρίσκονται σε ακατέργαστη, άθικτη κατάσταση, "έχουν ακανόνιστο σχήμα, όπως ένα γλειφιτζούρι που βρίσκεται στο στόμα κάποιου για λίγο, αντί για τα ωραία, συμμετρικά κρύσταλλα που συχνά σκέφτονται με διαμάντια" Smith είπε Live Science.
Αυτές οι διαφορές οδήγησαν τους επιστήμονες να υποθέσουν ότι μεγάλα διαμάντια ενδέχεται να σχηματίζονται με διαφορετικούς τρόπους από τα μικρότερα, πιο κοινά διαμάντια. Ωστόσο, τα μεγαλύτερα κοσμήματα διαμαντιών ποιότητας στον κόσμο "αξίζουν τόσο πολλά χρήματα που είναι πολύ δύσκολο να αποκτήσουν πρόσβαση σε αυτά για έρευνα", είπε ο Smith. Αυτό έχει παρεμποδίσει τις μελέτες που θα μπορούσαν να λύσουν το μυστήριο αυτών των μεγάλων πετράδια, εξήγησε.
Τώρα, ο Smith και οι συνάδελφοί του έχουν αναλύσει 42 τελικά δείγματα τέτοιων κοσμημάτων τα οποία δίδονταν στους ερευνητές για μερικές ώρες κάθε φορά. Επιπλέον, οι επιστήμονες εξέτασαν δύο ημιτελή δείγματα και εννέα αποκαλούμενα "offcuts", τα κομμάτια που παραμένουν μετά από τις όψεις του κοσμήματος κόβονται και γυαλίζονται για μέγιστη λάμψη.
Οι ερευνητές ανίχνευσαν μικροσκοπικούς μεταλλικούς κόκκους παγιδευμένους μέσα σε αυτά τα δείγματα. Οι εγκλεισμοί αποτελούνται από στερεοποιημένα μείγματα σιδήρου, νικελίου, άνθρακα και θείου, ένας συνδυασμός που δεν παρατηρήθηκε ποτέ στα κοινά διαμάντια, δήλωσε ο Steven Shirey, γεωχημικός στο Ινστιτούτο Carnegie για την επιστήμη στην Ουάσινγκτον. Οι επιστήμονες ανίχνευσαν επίσης ίχνη μεθανίου και το υδρογόνο στους λεπτούς χώρους μεταξύ αυτών των εγκλεισμάτων και του διαμαντιού εγκλεισμού.
Οι μεταλλικοί κόκκοι αποδεικνύουν ότι τα τεράστια διαμάντια πιθανόν να έχουν ασυνήθιστη προέλευση, ανέφεραν οι ερευνητές. Η χημεία αυτών των μεταλλικών εγκλεισμάτων υποδηλώνει ότι μεγάλα διαμάντια κρυσταλλώνονται από τσέπες μεταλλικού υγρού. Αντίθετα, άλλα διαμάντια πιθανότατα αναπτύσσονται από μια χημική σούπα γεμάτη με άνθρακα, οξυγόνο και υδρογόνο, είπε ο Smith.
Ορισμένα από τα δείγματα που εξέτασαν οι ερευνητές διέθεταν επίσης μεταλλικά σύμπλοκα που περιέχουν πυρίτιο και σχηματίζονται στις υψηλές πιέσεις που βρέθηκαν σε ακραίες βάσεις, σύμφωνα με τους επιστήμονες. Οι ερευνητές εκτιμούν ότι τα μεγάλα διαμάντια είναι "superdeep" πετράδια που πιθανόν να σχηματίζονται σε βάθη περίπου 254 έως 410 μίλια (410 έως 660 χιλιόμετρα). Σε σύγκριση, προηγούμενη έρευνα έδειξε ότι τα περισσότερα άλλα πολύτιμα διαμάντια σχηματίζονται σε βάθη μόλις 93 έως 124 μίλια (150 έως 200 χιλιόμετρα).
Αυτά τα ευρήματα παρέχουν άμεσες αποδείξεις μακροπρόθεσμων, θεωρητικά προβλεπόμενων χημικών αντιδράσεων στο μανδύα της Γης που δημιουργούν θύλακες μεταλλικού κράματος σιδήρου-νικελίου, δήλωσε ο Smith. Το μεγαλύτερο μέρος του σιδήρου και του νικελίου στο μανδύα της Γης, αντίθετα, είναι συνήθως συνδεδεμένο με οξυγόνο ή άλλο χημικό, εξήγησε.
Αν και μεγάλα διαμάντια και πιο κοινά διαμάντια μερικές φορές συναντώνται μαζί, αυτό δεν σημαίνει ότι σχημάτισαν μαζί, Shirey είπε Live Science. Αντ 'αυτού, το ίδιο μάγμα που ρέει προς τα πάνω για να φέρει μεγάλα διαμάντια στην επιφάνεια μπορεί επίσης να σύρει επάνω μικρότερα διαμάντια που σχηματίστηκαν σε μικρότερα βάθη, είπε.
Αυτά τα ευρήματα δεν θα πρέπει να θεωρηθούν ότι "υπάρχει ένας ωκεανός υγρού μετάλλου βαθιά μέσα στο μανδύα της Γης", δήλωσε ο Smith. Το υγρό μέταλλο πιθανότατα έρχεται μόνο σε τσέπες "που περιορίζονται σε ίσως μεγέθους γροθιού, αν μπόρεσα να μαντέψω, που πιάνεται σε όλο το μανδύα", πρόσθεσε.
"Δεν υπάρχει πολύ από αυτό το μεταλλικό σίδερο - περίπου το 1% περίπου του μανδύα", είπε ο Smith. "Ωστόσο, αλλάζει τον τρόπο που πρέπει να σκεφτούμε για την βαθύτερη Γη, γιατί στοιχεία όπως ο άνθρακας διαλύονται καλά στο μεταλλικό σίδηρο, αυτό σημαίνει ότι η παρουσία αυτού του μετάλλου μπορεί να επηρεάσει την κυκλοφορία του άνθρακα, του αζώτου και του υδρογόνου από τη βαθιά Γη στην επιφάνεια , από το μανδύα της Γης έως εκεί που ζούμε ».
Μελλοντικές έρευνες θα μπορούσαν να διερευνήσουν ποια άλλα στοιχεία βρίσκονται σε αυτά τα μεγάλα διαμάντια ή τις εκτοξεύσεις τους και ποια είναι τα ισοτόπια που περιλαμβάνονται, είπε ο Smith.
"Αυτό θα μπορούσε να βοηθήσει να ρίξει φως στην προέλευση αυτού του μετάλλου. Από πού προέρχεται, πώς σχηματίζεται, ποια διάρκεια ζωής έχει, ποιες διαδικασίες συμμετέχει", είπε.
Οι επιστήμονες κατέγραψαν τα ευρήματά τους σήμερα (15 Δεκεμβρίου) στο περιοδικό Science.
