Камінь із серця Землі. Знайдено новий мінерал, чий шлях на поверхню зайняв 1,5 млрд років

Алмаз, дейвмаоїт, новий мінерал
Фото: newscientist.com | Стародавній алмаз з мінералом дейвмаоїт всередині

Усередині невеликого алмазу вперше знайдено дрібні кристали раніше не баченого мінералу дейвмаоїту, що становить 5% нижньої мантії Землі.

Алмаз було видобуто з надр Землі в африканській країні Ботсвана ще 1987 року. Його ширина всього 4 мм, а вага – 81 міліграм. Того ж року його продали до Каліфорнійського технологічного інституту, але ні продавець, ні вчені із США не знали, що цей алмаз приховує таємничий мінерал. Але в результаті нового дослідження цю таємницю розкрито, повідомляє New Scientist.

Стародавній алмаз вивчив Олівер Чаунер з Університету штату Невада, який займається пошуком алмазів, що утворилися на дуже великій глибині. Більшість алмазів формуються на глибині від 120 до 250 кілометрів у надрах Землі, але надглибокі алмази народжуються в нижній мантії Землі, яка починається за 660 км від поверхні.

Під час вивчення алмазу Чаунер та його колеги виявили всередині крихітні кристали іншого мінералу. Це була форма силікату кальцію, яка, як передбачалося, існує в нижній мантії, але її ніколи не бачили. Молекули всередині силікату кальцію набувають особливої кубічної форми, відомої як структура перовськіту.

Атомний склад цього перовськіту, що містить кальцій, кремній та кисень, показав, що він міг утворитися лише в умовах нижньої мантії, де тиск у понад 200 тисяч разів перевищує тиск на поверхні Землі. У вищих шарах під поверхнею Землі силікат кальцію зазвичай перебуває у вигляді білого мінералу під назвою воластоніт, який має голчасті кристали.

Алмаз, дейвмаоїт, новий мінерал
Дейвмаоїт у діаманті
Фото: ScienceAlert

Мінерал дейвмаоїт

Чаунер та його колеги назвали новий силікат кальцію дейвмаоїтом на честь вченого Хо-Квана "Дейва" Мао.

За словами вчених, кристалічна структура дейвмаоїту була б зруйнована, якби його підняли на поверхню Землі через різке зниження тиску. Але він був усередині алмазу і тому зберігся. Учені вважають, що його "подорож" на поверхню зайняла від 100 млн до 1,5 млрд років.

"Коли ми розкрили діамант, дейвмаоїт залишався цілим близько секунди, а потім він почав розширюватися і фактично перетворився на скло", — каже Чаунер.

Вважається, що дейвмаоїт становить близько 5% нижньої мантії Землі і відіграє важливу роль для нашої планети, адже в ньому можуть бути радіоактивні елементи, такі як уран, торій і калій-40, які нагрівають Землю при розпаді. Без цих елементів Земля давно б охолола, кажуть учені.

За словами вчених, у цьому дейвмаоїті було трохи натрію та калію, що дивно, адже вважається, що ці елементи здебільшого перебувають у земній корі, а не глибоко в мантії. Чаунер продовжує шукати нові надглибокі алмази, щоб знайти більше прихованих у них мінералів.

Нагадуємо, що глибоко в мантії Землі стався землетрус, проте раніше вважалося, що це неможливо.