Nová štúdia zistila, že najväčšie a najcennejšie diamanty na svete sa môžu rodiť v vreckách tekutého kovu nachádzajúcich sa hlboko na Zemi.
Tento objav naznačuje, že vrecká tekutého kovu, ktoré sa korigujú cez vrstvu plášťa Zeme, medzi kôrou a jadrom planéty, môžu hrať kľúčovú úlohu v tom, ako uhlík a ďalšie prvky kľúčové pre životný cyklus medzi vnútorným povrchom Zeme a povrchom planéty, uviedli vedci.
Diamanty sa vo všeobecnosti tvoria hlboko v horúcej skale zemského plášťa a sopečné erupcie stúpajú na povrch. Najdôležitejším diamantom, ktorý sa doteraz nachádzal v histórii, je diamant Cullinan, ktorý bol objavený v Južnej Afrike v roku 1905. Diamant s hmotnosťou 3 106,75 karátov, ktorý bol neskôr rozrezaný na niekoľko leštených kúskov, pôvodne vážil 1,37 libier. (621,35 gramov) a mal dĺžku asi 3,86 palca (9,8 centimetrov).
Predchádzajúce výskumy zistili, že najväčšie diamanty svetovej kvality drahokamov vynikajú menšími klenotmi nielen svojou veľkosťou, ale aj zložením a štruktúrou.
„Vo vnútri je uväznených len veľmi málo inklúzií - to je materiál, ktorý nie je diamantom,“ uviedol vedúci štúdie Evan Smith, geológ Gemologického ústavu Ameriky v New Yorku. „Sú tiež relatívne čisté, čo znamená, že väčšina týchto diamantov je vyrobených iba z atómov uhlíka, na rozdiel od mnohých iných diamantov, ktoré tu a tam nahradzujú atómy uhlíka nahradením atómov dusíka.“
Okrem toho, keď sú najväčšie diamanty vo svojom drsnom, nepotiahnutom stave, „majú nepravidelný tvar, ako lízatko, ktoré bolo na chvíľu v ústach niekoho iného, namiesto pekných symetrických kryštálov, ktoré sa často vymýšľajú s diamantmi,“ Smith povedal spoločnosti Live Science.
Tieto rozdiely viedli vedcov k špekuláciám, že veľké diamanty by sa mohli tvoriť rôznymi spôsobmi ako menšie a bežnejšie diamanty. Najväčšie diamanty svetovej kvality drahokamov však „stoja za toľko peňazí, že je veľmi ťažké získať k nim prístup na výskum,“ povedal Smith. Toto má štýlové štúdie, ktoré by mohli vyriešiť záhadu pôvodu týchto veľkých drahokamov, vysvetlil.
Smith a jeho kolegovia teraz analyzovali 42 hotových exemplárov takých šperkov, z ktorých každý bol výskumníkom zapožičaný na niekoľko hodín. Vedci okrem toho skúmali dve nedokončené vzorky a deväť takzvaných "zárezov", ktoré zostali po rezaní šperkov a vyleštili ich na dosiahnutie maximálnej iskry.
Vedci zistili, že vo vnútri týchto vzoriek boli zachytené drobné kovové zrnká. Inklúzie pozostávali zo stuhnutých zmesí železa, niklu, uhlíka a síry, čo je kombinácia, ktorá sa v bežných diamantoch nikdy nevidela, uviedla spoluautorka štúdie Steven Shirey, geochemik v Carnegieho inštitúcii pre vedu vo Washingtone, DC. Vedci tiež zistili stopy metánu. a vodík v tenkých priestoroch medzi týmito inklúziami a zapuzdreným diamantom.
Vedci tvrdia, že kovové zrná sú dôkazom toho, že masívne diamanty majú pravdepodobne neobvyklý pôvod. Chémia týchto kovových inklúzií naznačuje, že veľké diamanty kryštalizujú z vreciek kovovej kvapaliny. Naopak, iné diamanty pravdepodobne vyrastú z chemickej polievky obsahujúcej uhlík, kyslík a vodík, povedal Smith.
Vedci tvrdia, že niekoľko vzoriek, ktoré skúmali, obsahovali minerálne inklúzie obsahujúce kremík, ktoré sa tvoria pri vysokých tlakoch zistených v extrémnych hĺbkach. Vedci odhadujú, že veľké diamanty sú „superdeep“ drahokamy, ktoré sa pravdepodobne tvoria v hĺbkach od 410 do 660 kilometrov. Na porovnanie predchádzajúci výskum naznačoval, že väčšina ostatných diamantov sa vyrába v hĺbkach od 150 do 200 km.
Tieto zistenia poskytujú priamy dôkaz o dlho podozrivých, teoreticky predpokladaných chemických reakciách v zemskom plášti, ktoré vytvárajú vrecká zliatiny kovového železa a niklu, uviedol Smith. Naopak, väčšina železa a niklu v zemskom plášti je zvyčajne viazaná na kyslík alebo inú chemikáliu, vysvetlil.
Aj keď sa veľké diamanty a častejšie diamanty niekedy vyskytujú spoločne, neznamená to, že sa vytvorili spolu, Shirey povedal spoločnosti Live Science. Namiesto toho tá istá magma, ktorá tečie smerom nahor, aby priniesla veľké diamanty na povrch, môže tiež ťahať menšie diamanty, ktoré sa tvoria v malej hĺbke, uviedol.
Tieto zistenia by sa nemali brať na náznak „, že v zemskom plášti je hlboko oceán tekutého kovu,“ povedal Smith. Tekutý kov pravdepodobne prichádza iba do vreciek, „ak by som mal hádať, obmedzený na veľkosť päsťou, ktoré sú korenené v celom plášti,“ dodal.
„Nie je veľa tohto kovového železa - len asi 1 percento plášťa,“ povedal Smith. „Stále to mení spôsob, akým musíme myslieť na hlbšiu Zem, pretože prvky ako uhlík sa dobre rozpúšťajú v kovovom železe. To znamená, že prítomnosť tohto kovu môže ovplyvniť cyklovanie uhlíka, dusíka a vodíka z hlbokej Zeme na povrch. , od plášťa Zeme po miesto, kde žijeme. ““
Budúci výskum by mohol skúmať, aké ďalšie prvky sú v týchto veľkých diamantoch alebo ich výrezoch a aké izotopy sú zahrnuté, povedal Smith.
"To by mohlo pomôcť objasniť pôvod tohto kovu. Odkiaľ pochádza, ako sa tvorí, aký má životnosť, v ktorých procesoch sa zúčastňuje," uviedol.
Vedci svoje zistenia podrobne zverejnili dnes (15. decembra) v časopise Science.
