Пара алмазів, що утворилися на сотні кілометрів глибоко в м'якій мантії Землі, містить включення речовин, які зазвичай виникають у повністю протилежних хімічних умовах — поєднання настільки незвичайне, що вчені вважали його "майже неможливим". Наявність цих речовин дає унікальну можливість зазирнути в хімічні процеси мантії та реакції, що формують алмази, пише Live Science
Два зразки алмазів знайшли в шахті в Південній Африці. Як і багато інших дорогоцінних каменів, вони містять так звані включення — маленькі частинки оточуючих порід, які потрапили всередину алмаза під час його формування.
Чому включення в дорогоцінних каміннях важливі
Більшість ювелірів не люблять включення, але для вчених вони є цінним джерелом інформації. Це особливо важливо, коли алмази формуються глибоко в недосяжній мантії, адже вони доставляють ці включення практично без змін на поверхню — єдиний спосіб для цих мінералів піднятися на сотні кілометрів, залишаючись у первісному стані глибокої мантії.
Кожен із двох нових зразків алмазів містить включення карбонатних мінералів, багатих на атоми кисню (стан, відомий як окислений), а також нікелевих сплавів із низьким вмістом кисню (стан, відомий у хімії як відновлений). Подібно до того, як кислота і основа миттєво реагують, утворюючи воду та сіль, окислені карбонатні мінерали та відновлені метали довго не можуть співіснувати.
Незвичні включення в алмазах
Зазвичай включення в алмазах показують лише один із цих станів, тому наявність обох здивувала Яакова Вайса, старшого викладача наук про Землю в Єврейському університеті Єрусалиму, та його колег — настільки, що вони спершу відклали зразки на рік у подиві, каже він.
Але коли вчені повторно проаналізували алмази, вони зрозуміли, що включення зберігають "моментальний знімок" реакції, яка створила ці сяючі камені, і вперше підтвердили, що алмази можуть утворюватися, коли карбонатні мінерали та відновлені метали в мантії вступають у взаємодію. Нові зразки стали першими випадками, коли вчені побачили середину цієї реакції, зафіксовану в природному алмазі.
"Це, по суті, дві протилежні сторони [окиснення]", — каже Вайс, старший автор нового дослідження, яке описує цю знахідку і було опубліковане в понеділок у Nature Geoscience.
Ця знахідка має значення для розуміння того, що відбувається в таємничому середньому шарі мантії.
Чим глибше ми занурюємося в Землю, далі від поверхні, тим більше породи та мінерали перебувають у відновленому стані, з усе меншим вмістом кисню, проте прямих доказів цього переходу з мантії майже немає. Теоретичні розрахунки дали вченим уявлення про те, як планета змінюється від окисленого до відновленого стану з глибиною.
"Ми знали про це відновлення завдяки деяким емпіричним даним, реальним зразкам до, можливо, 200 кілометрів. А що відбувається глибше 200 км — це лише наша уява, наші моделі, бо так важко дістати ці матеріали", — каже Майя Копильова, професорка наук про Землю, океан та атмосферу в Університеті Британської Колумбії, яка не брала участі в новому дослідженні, але написала редакційну статтю до нього. Вона додає, що зразків із такої глибини дуже мало.
Ці нові зразки, взяті з глибини від 280 до 470 км під поверхнею Землі, уперше дають реальну перевірку наукових теоретичних уявлень про хімію мантії. Одне з відкриттів, каже Вайс, полягає в тому, що окислені розплавлені породи існують глибше, ніж очікували.
Раніше Українські Новини писали про інший дорогоцінний камінь, який був цікавий історикам та ювелірам: діамант, який Марія-Антуанетта втратила після Французької революції. Його продали на аукціоні за рекордну суму.
Хто ми такі: Про нас та Контакти. Як ми пишемо новини та наші принципи: Редакційний кодекс. Ми старались, якщо вам сподобалось – задонатьте.
Якщо Ви помітили орфографічну помилку, напишіть нам.