Пара алмазов, образовавшихся на сотни километров глубоко в мягкой мантии Земли, содержит включения веществ, которые обычно возникают в полностью противоположных химических условиях - сочетание настолько необычное, что ученые считали его "почти невозможным". Наличие этих веществ дает уникальную возможность заглянуть в химические процессы мантии и реакции, формирующие алмазы, пишет Live Science
Два образца алмазов нашли в шахте в Южной Африке. Как и многие другие драгоценные камни, они содержат так называемые включения - маленькие частицы окружающих пород, которые попали внутрь алмаза во время его формирования.
Почему включения в драгоценных камнях важны
Большинство ювелиров не любят включения, но для ученых они являются ценным источником информации. Это особенно важно, когда алмазы формируются глубоко в недосягаемой мантии, ведь они доставляют эти включения практически без изменений на поверхность - единственный способ для этих минералов подняться на сотни километров, оставаясь в первоначальном состоянии глубокой мантии.
Каждый из двух новых образцов алмазов содержит включения карбонатных минералов, богатых атомами кислорода (состояние, известное как окисленное), а также никелевых сплавов с низким содержанием кислорода (состояние, известное в химии как восстановленное). Подобно тому, как кислота и основание мгновенно реагируют, образуя воду и соль, окисленные карбонатные минералы и восстановленные металлы не могут долго сосуществовать.
Необычные включения в алмазах
Обычно включения в алмазах показывают только одно из этих состояний, поэтому наличие обоих удивило Яакова Вайса, старшего преподавателя наук о Земле в Еврейском университете Иерусалима, и его коллег - настолько, что они сначала отложили образцы на год в недоумении, говорит он.
Но когда ученые повторно проанализировали алмазы, они поняли, что включения сохраняют "моментальный снимок" реакции, которая создала эти сияющие камни, и впервые подтвердили, что алмазы могут образовываться, когда карбонатные минералы и восстановленные металлы в мантии вступают во взаимодействие. Новые образцы стали первыми случаями, когда ученые увидели середину этой реакции, зафиксированную в природном алмазе.
"Это, по сути, две противоположные стороны [окисления]", - говорит Вайс, старший автор нового исследования, которое описывает эту находку и было опубликовано в понедельник в Nature Geoscience.
Эта находка имеет значение для понимания того, что происходит в таинственном среднем слое мантии.
Чем глубже мы погружаемся в Землю, дальше от поверхности, тем больше породы и минералы находятся в восстановленном состоянии, со все меньшим содержанием кислорода, однако прямых доказательств этого перехода из мантии почти нет. Теоретические расчеты дали ученым представление о том, как планета меняется от окисленного к восстановленному состоянию с глубиной.
"Мы знали об этом восстановлении благодаря некоторым эмпирическим данным, реальным образцам до, возможно, 200 километров. А что происходит глубже 200 км - это лишь наше воображение, наши модели, потому что так трудно достать эти материалы", - говорит Майя Копылева, профессор наук о Земле, океане и атмосфере в Университете Британской Колумбии, которая не участвовала в новом исследовании, но написала редакционную статью к нему. Она добавляет, что образцов с такой глубины очень мало.
Эти новые образцы, взятые с глубины от 280 до 470 км под поверхностью Земли, впервые дают реальную проверку научных теоретических представлений о химии мантии. Одно из открытий, говорит Вайс, заключается в том, что окисленные расплавленные породы существуют глубже, чем ожидали.
Ранее Українські Новини писали о другом драгоценном камне, который был интересен историкам и ювелирам: бриллиант, который Мария-Антуанетта потеряла после Французской революции. Его продали на аукционе за рекордную сумму.
Кто мы такие: О нас и Контакты. Как мы пишем новости и наши принципы: Редакционный кодекс. Мы старались, если вам понравилось – задонатьте.
Если Вы заметили орфографическую ошибку, напишите нам.