Največji najdragocenejši diamanti na svetu se lahko rodijo v žepih tekoče kovine, ki se nahajajo globoko v Zemlji, ugotavlja nova študija.
To odkritje kaže, da lahko žepi tekoče kovine, ki se razlije po celotni plasti Zemlje, med zemeljsko skorjo in jedrom, igrajo ključno vlogo pri tem, kako ogljik in drugi elementi so ključni za življenjski cikel med Zemljino notranjostjo in površino planeta, pravijo raziskovalci.
Na splošno se diamanti tvorijo globoko v vroči skali Zemljinega plašča, ki se z vulkanskih izbruhi dvigne na površje. Največji diamant kakovostnega kamna, ki so ga našli do danes, je diamant Cullinan, ki je bil izkopan v Južni Afriki leta 1905. Diamant 3.106,75-karat, ki je bil kasneje razrezan na več poliranih kosov, je prvotno tehtal 1,37 kilograma. (621,35 grama) in je bil dolg približno 3,86 centimetra.
Prejšnje raziskave so pokazale, da največji svetovni diamanti kakovosti dragulja izstopajo iz manjših draguljev ne samo po velikosti, temveč tudi po sestavi in strukturi.
"V njih je ujetih zelo malo vključkov - to je materiala, ki ni diamant," je povedal vodja študije Evan Smith, geolog z ameriškega Gemološkega inštituta v New Yorku. "So tudi razmeroma čisti, kar pomeni, da je večina teh diamantov narejena ravno iz ogljikovih atomov, za razliko od mnogih drugih diamantov, ki vsebujejo dušikove atome in tu nadomeščajo svoje ogljikove atome."
Poleg tega, ko so največji diamanti v svojem hrapavem, nepoliranem stanju, "so nepravilne oblike, kot lizika, ki je že nekaj časa v ustih nekoga, namesto lepih simetričnih kristalov, na katere pogosto pomislimo z diamanti," Smith je povedal Live Science.
Zaradi teh razlik so znanstveniki ugibali, da se lahko veliki diamanti oblikujejo na različne načine od manjših, pogostejših diamantov. Vendar pa so največji svetovni diamanti kakovosti draguljev "vredni toliko denarja, da je dostop do njih za raziskave zelo težko," je dejal Smith. To ima zastrašujoče študije, ki bi lahko razrešile skrivnost nastanka teh velikih draguljev, je pojasnil.
Zdaj sta Smith in njegovi sodelavci analizirali 42 končanih primerkov takšnih draguljev, ki so jih raziskovalci posodili po nekaj ur. Poleg tega so znanstveniki pregledali dva nedokončana vzorca in devet tako imenovanih "odrezkov", koščke, ki so ostali po tem, ko so ploskve dragulja odrezane in polirane za največjo iskrico.
Raziskovalci so odkrili drobna kovinska zrna, ujeta znotraj teh vzorcev. Vključki so bili sestavljeni iz strjenih mešanic železa, niklja, ogljika in žvepla, kombinacije, ki je nikoli niso videli v navadnih diamantih, je povedal soavtor študije Steven Shirey, geokemik iz Carnegie Institution for Science v Washingtonu, DC Znanstveniki so odkrili tudi sledi metana in vodik v tankih presledkih med temi vključki in obdajajočim diamantom.
Kovinska zrna so dokaz, da imajo ogromni diamanti nenavaden izvor, pravijo raziskovalci. Kemija teh kovinskih vključkov kaže na to, da se iz žepov kovinske tekočine kristalizirajo veliki diamanti. Nasprotno pa drugi diamanti verjetno rastejo iz kemične juhe, napolnjene z ogljikom, kisikom in vodikom, je dejal Smith.
Znanstveniki trdijo, da so številni vzorci, ki so jih preučevali raziskovalci, imeli tudi silicijeve mineralne vključke, ki vsebujejo silicij. Raziskovalci so ocenili, da so veliki diamanti "super globoki" dragulji, ki se verjetno tvorijo v globinah od približno 254 do 410 milj (410 do 660 kilometrov). V primerjavi s prejšnjimi raziskavami je bilo ugotovljeno, da se večina drugih dragih diamantov oblikuje v globinah od 93 do 124 milj (150 do 200 km).
Te ugotovitve so neposredni dokazi o dolgo sumljivih, teoretično predvidenih kemičnih reakcijah v zemeljskem plašču, ki ustvarjajo žepe kovinske zlitine železo-nikelj, je dejal Smith. V nasprotju s tem je večina železa in niklja v Zemljinem plašču običajno vezana na kisik ali drugo kemikalijo, je pojasnil.
Čeprav se veliki diamanti in bolj pogosti diamanti včasih najdejo skupaj, to še ne pomeni, da so nastali skupaj, je Shirey povedal Live Science. Namesto tega ista magma, ki priteče navzgor, da prinese velike diamante na površje, lahko povleče tudi manjše diamante, ki so nastali na manjših globinah, je dejal.
Te ugotovitve ne bi smeli jemati, da bi lahko sklepali, da "globoko v Zemljinem plašču obstaja ocean tekočih kovin," je dejal Smith. Tečna kovina verjetno prihaja le v žepih, "ki so omejeni na velikost pest, če naj ugibam, da so v celotnem plašču popraženi", je dodal.
"Tega kovinskega železa ni veliko - le približno en odstotek ali toliko ogrinjala," je dejal Smith. "Kljub temu se spremeni način razmišljanja globlje Zemlje, saj se elementi, kot je ogljik, dobro raztopijo v kovinskem železu. To pomeni, da lahko prisotnost te kovine vpliva na kolesarjenje ogljika, dušika in vodika iz globoke Zemlje na površje , od Zemljinega plašča do mesta, kjer živimo. "
Prihodnje raziskave bi lahko preučile, kateri drugi elementi so v teh velikih diamantih ali njihovi izrezki in kateri izotopi so vključeni, je dejal Smith.
"To bi lahko pomagalo osvetliti izvor te kovine. Od kod izvira, kako se tvori, kakšno življenjsko dobo ima, v kakšnih procesih sodeluje," je dejal.
Znanstveniki so svoje ugotovitve podrobno objavili danes (15. december) v reviji Science.
