Diamanti rreth 660 kilometra nën sipërfaqen e tokës zbulon një mjedis të pasur me ujë

Thellë nën sipërfaqen e botës sonë, shumë përtej mundësive tona të dobëta, proceset enigmatike bluhen dhe rrokullisen.

Herë pas here, Toka nxjerr të dhëna për natyrën e tyre: diamante të vogla ktonike që mbështjellin grumbuj mineralesh të rrallë. Nga këto fragmente të vogla ne mund të nxjerrim informacione të reja për brendësinë e planetit tonë.

Një diamant i zbuluar së fundmi në një minierë diamanti në Botsvana është vetëm një gur i tillë. Ai është i mbushur me të meta që përmbajnë gjurmë ringwoodite, ferropericlase, enstatite dhe minerale të tjera që sugjerojnë se diamanti është formuar 660 kilometra (410 milje) nën sipërfaqen e Tokës.

Për më tepër, ata sugjerojnë se mjedisi në të cilin u formuan – një ndarje midis mantelit të sipërm dhe të poshtëm të quajtur ndërprerja 660 kilometra (ose, më thjesht, zona e tranzicionit) – është i pasur me ujë.

“Shfaqja e ringwooditit së bashku me fazat hidrike tregojnë një mjedis të lagësht në këtë kufi,” shkruan një ekip studiuesish i udhëhequr nga fizikanti mineral Tingting Gu i Institutit Gemologjik të Nju Jorkut dhe Universitetit Purdue.

Pjesa më e madhe e sipërfaqes së Tokës është e veshur me oqean. Megjithatë, duke marrë parasysh mijëra kilometrat midis sipërfaqes dhe bërthamës së planetit, ato mezi janë një pellg. Edhe në pikën e tij më të thellë, oqeani është vetëm 11 kilometra (7 milje) i trashë, nga maja e valëve në dysheme.

Por korja e Tokës është një gjë e çarë dhe e fragmentuar, me pllaka tektonike të veçanta që bluhen së bashku dhe rrëshqasin nën skajet e njëra-tjetrës. Në këto zona zhytjeje uji depërton më thellë në planet, duke arritur deri në mantelin e poshtëm.

Me kalimin e kohës ai kthehet në sipërfaqe nëpërmjet aktivitetit vullkanik. Ky cikël i rrëshqitjes dhe nxjerrjes jashtë njihet si cikli i ujit të thellë, i ndarë nga cikli i ujit aktiv në sipërfaqe. Të dish se si funksionon dhe sa ujë ka atje poshtë, është gjithashtu e rëndësishme për të kuptuar aktivitetin gjeologjik të planetit tonë. Prania e ujit mund të ndikojë në eksplozivitetin e një shpërthimi vullkanik, për shembull, dhe të luajë një rol në aktivitetin sizmik.

Megjithatë, për shkak se nuk mund të zbresim atje, duhet të presim që dëshmitë e ujit të vijnë tek ne, siç ndodh në formën e diamanteve që formojnë kafaze kristal në nxehtësinë dhe presionin ekstrem.

Gu dhe kolegët e saj kohët e fundit studiuan një perlë të tillë në detaje, duke gjetur 12 përfshirje minerale dhe një grup përfshirjesh qumështi. Duke përdorur spektroskopinë mikro-Raman dhe difraksionin me rreze X, studiuesit hetuan këto përfshirje për të përcaktuar natyrën e tyre.

Ndër përfshirjet ata gjetën një grumbull ringwoodite (silikat magnezi) në kontakt me ferroperiklase (magnez/oksid hekuri) dhe enstatit (një tjetër silikat magnezi me një përbërje të ndryshme).

Në presionet e larta në zonën e tranzicionit, ringwooditi dekompozohet në ferroperiklase, si dhe në një mineral tjetër të quajtur bridgmanit. Në presione më të ulëta më afër sipërfaqes, bridgmaniti bëhet enstatit. Prania e tyre në diamant tregon një histori të një udhëtimi, duke treguar se guri u formua në thellësi përpara se të kthehej në kore.

Kjo nuk ishte e gjitha. Veçanërisht ringwooditi kishte veçori që sugjeronin se ai është i natyrës me ujë – një mineral që formohet në prani të ujit. Ndërkohë, minerale të tjera që gjenden në diamant, si bruciti, janë gjithashtu hidro. Këto të dhëna sugjerojnë se mjedisi në të cilin u formua diamanti ishte mjaft i lagësht.

Dëshmia e ujit në zonën e tranzicionit janë gjetur më parë, por kjo dëshmi nuk ka qenë e mjaftueshme për të vlerësuar se sa ujë ka atje poshtë. A ishte një përfshirje e rastësishme nga një xhep i vogël, i lokalizuar me ujë, apo është pozitivisht i ngadaltë atje poshtë? Puna e Gu dhe ekipi i saj tregon më shumë drejt plogështisë.

“Megjithëse formimi i diamanteve të mantelit të sipërm shoqërohet shpesh me praninë e lëngjeve, diamante super të thellë me grumbullime minerale të ngjashme retrogresive rrallë janë vërejtur të shoqëruara me minerale hidraulike,” shkruajnë ata në punimin e tyre.

“Edhe pse një pasurim lokal H2O u sugjerua për zonën e tranzicionit të mantelit bazuar në gjetjen e mëparshme të drurit të unazës, druri i ziles me faza hidrooze, i raportuar këtu – përfaqësues i një mjedisi peridotitik me ujë në kufirin e zonës së tranzicionit – tregon një zonë tranzicioni më të gjerë të hidratuar poshtë. për dhe kapërcyer ndërprerjen prej 660 kilometrash.”

Hulumtimet e mëparshme kanë zbuluar se Toka po thith shumë më shumë ujë nga sa kishim menduar më parë. Kjo më në fund mund të na japë një përgjigje se ku po shkon gjithçka.