Yeni bir araştırmaya göre, dünyanın en büyük, en değerli elmasları Dünya'nın derinliklerinde bulunan sıvı metal ceplerinde doğabilir.
Bu keşif, gezegenin kabuğu ve çekirdeği arasında Dünya'nın manto tabakası boyunca biberlenmiş sıvı metal ceplerinin, karbonun ve diğer elementlerin Dünya'nın iç kısmı ve gezegenin yüzeyi arasındaki yaşam döngüsünün anahtarında nasıl rol oynayabileceğini öne sürüyor.
Genel olarak, elmaslar volkanik patlamalar ile yüzeye yükselen Dünya'nın mantosunun sıcak kayalarının derinliklerinde oluşur. Bugüne kadar bulunan en büyük mücevher kalitesindeki elmas, 1905'te Güney Afrika'da ortaya çıkarılan Cullinan elmastır. Daha sonra, 1.37 lbs ağırlığında olan birkaç cilalı parçaya kesilen 3.106.75 karatlık elmas. (621.35 gram) ve yaklaşık 3.86 inç (9.8 santimetre) uzunluğundaydı.
Önceki araştırmalar, dünyanın en büyük mücevher kalitesindeki elmasların sadece boyutta değil, aynı zamanda kompozisyon ve yapıda da küçük mücevherlerden öne çıktığını buldu.
New York'taki Gemological Institute of jeolog olan Evan Smith, "İçlerinde sıkışmış çok az kapanım var - yani elmas olmayan malzeme," dedi. "Aynı zamanda nispeten saflar, yani bu elmasların çoğu, burada ve karbon atomlarının yerine geçen azot atomları içeren diğer elmasların aksine, sadece karbon atomlarından yapılmış demektir."
Buna ek olarak, en büyük elmaslar kaba, cilasız durumlarındayken, "bir süre ağzında olan bir lolipop gibi, genellikle elmasla düşündüğü hoş, simetrik kristaller yerine, düzensiz şekildedirler." Smith Canlı Bilim'e anlattı.
Bu farklılıklar, bilim insanlarının büyük elmasların daha küçük, daha yaygın elmaslardan farklı şekillerde oluşabileceğini düşünmelerine yol açtı. Bununla birlikte, dünyanın en büyük mücevher kalitesindeki elmaslar "araştırma için onlara ulaşmak çok zor olduğu kadar çok paraya değer," dedi Smith. Bu, bu büyük taşların kökenlerinin gizemini çözebilecek çalışmalara yol açtı.
Şimdi, Smith ve meslektaşları, her biri birkaç saat boyunca araştırmacılara ödünç verilen 42 mücevher örneğini analiz ettiler. Buna ek olarak, bilim adamları iki bitmemiş örnek ve dokuz "offcut" denilen bir mücevherin yönleri kesildikten ve maksimum ışıltı için parlatıldıktan sonra kalan parçalar incelendi.
Araştırmacılar, bu numunelerin içinde sıkışmış küçük metalik taneler tespit ettiler. Kapsamalar, Washington, DC'deki Carnegie Bilim Enstitüsü'nde bir jeokimyacı olan ortak elmaslarda hiç görülmemiş bir kombinasyon olan demir, nikel, karbon ve sülfürün katılaştırılmış karışımlarından oluşuyordu. ve bu kapanımlar ve çevreleyen elmas arasındaki ince boşluklarda hidrojen.
Araştırmacılar, metalik tanelerin büyük elmasların olağandışı kökenleri olduğuna dair kanıtlar olduğunu söyledi. Bu metal inklüzyonlarının kimyası, büyük elmasların metalik sıvı ceplerinden kristalleştiğini göstermektedir. Bunun aksine, diğer elmasların muhtemelen karbon, oksijen ve hidrojen yüklü kimyasal bir çorbadan büyüdüğünü söyledi.
Bilim adamları, araştırmacıların incelediği bazı örneklerde aşırı derinliklerde bulunan yüksek basınçlarda oluşan silikon içeren mineral kapanımlarına sahip olduklarını söyledi. Araştırmacılar, büyük elmasların muhtemelen yaklaşık 254 ila 410 mil (410 ila 660 kilometre) derinliklerde oluşan "süper derin" taşlar olduğunu tahmin ediyorlardı. Buna karşılık, önceki araştırmalar diğer mücevher elmaslarının çoğunun sadece 150 ila 200 km (93 ila 124 mil) derinliklerde oluştuğunu ileri sürdü.
Smith, bu bulguların Dünya'nın mantosunda metalik demir-nikel alaşımından cepler oluşturan uzun süredir şüphelenilen, teorik olarak tahmin edilen kimyasal reaksiyonların doğrudan kanıtını sağladığını söyledi. Buna karşılık, Dünya'nın mantosundaki demir ve nikelin çoğu, genellikle oksijene veya başka bir kimyasal maddeye bağlıdır.
Büyük elmaslar ve daha yaygın elmaslar bazen birlikte bulunsa da, bu birlikte oluştukları anlamına gelmez, Shirey Live Science'a söyledi. Bunun yerine, büyük elmasları yüzeye çıkarmak için yukarı doğru akan aynı magma, sığ derinliklerde oluşan daha küçük elmasları da sürükleyebilir.
Bu bulgular, "Dünya'nın mantosunun derinliklerinde bir sıvı metal okyanusu olduğunu" öne sürmek için alınmamalıdır. Sıvı metal muhtemelen "belki tahmin edersek, manto boyunca biberlenmiş olan, belki de yumruk büyüklüğüyle sınırlı ceplerde" geliyor.
Smith, "Bu metalik demirin fazla bir kısmı yok - mantonun yaklaşık yüzde 1 kadarı," dedi. "Yine de, daha derin Dünya hakkında düşünme şeklimizi değiştiriyor, çünkü karbon gibi elementler metalik demirde iyi çözünüyor. Bu, bu metalin varlığının karbonun, azotun ve hidrojenin derin Dünya'dan yüzeye dönüşümünü etkileyebileceği anlamına geliyor. Dünya'nın mantosundan yaşadığımız yere kadar. "
Gelecekteki araştırmalar, bu büyük elmaslardaki diğer unsurların veya bunların kesimlerinin ve hangi izotopların dahil edildiğini araştırabilir, dedi Smith.
"Bu, bu metalin kökenine ışık tutmaya yardımcı olabilir. Nereden geliyor, nasıl oluşuyor, yaşam süresine sahip, hangi süreçlere katılıyor" dedi.
Bilim adamları bulgularını bugün Science dergisinde (15 Aralık) çevrimiçi olarak detaylandırdı.
