Bir elmasın kusurlarında bulunan bir mineral, Dünya'nın ısısının bir kısmının kaynağını içerir. Davemaoit olarak adlandırılan yeni keşfedilen mineral, yalnızca Dünya'nın mantosunun derinliklerinde bulunur.
Bu berrak elmas dilimine gömülü küçük gri mineral lekeleri, yalnızca alt mantoda oluşan bir kalsiyum silikat perovskit minerali olan yeni adlandırılan davemaoitin ilk örnekleridir.
Dünya'nın derinliklerinde gerçekte ne olduğunu bilmek söz konusu olduğunda, elmaslar bir jeologun en iyi arkadaşıdır.
Bir elmasın içine hapsolmuş küçük bir kaya parçası, şimdi gezegenin alt mantosunun neye benzediğine dair yepyeni bir pencere açıyor. Elmas olduğu İçinde yeni tanımlanmış silikat mineral dublajlı davemaoite sadece Dünya alt mantoda oluşturdular olabilir, araştırmacılar içinde Kasım 12 rapor Science . Bilim adamları, daha önce sadece laboratuvar deneylerinden tahmin edilen bu tür alt manto mineralinin aslında doğada var olduğunu kesin olarak kanıtlamayı ilk kez başardılar. Ekip , minerali iyi bilinen deneysel yüksek basınçlı jeofizikçi Ho-kwang (Dave) Mao'ya ( SN: 3/16/04 ) verdi.
Belirgin mineral içermesini taşıyan elmas, bir Botsvana madeninden geldi ve Dünya'nın alt mantosunun üst sınırı olan 660 kilometreden fazla derinliklerde oluştu. Las Vegas, Nevada Üniversitesi'nden mineralog Oliver Tschauner ve meslektaşları, X-ışını kırınımı, X-ışını floresan görüntüleme ve kızılötesi spektroskopi gibi analitik teknikleri kullanarak, yeni mineralin kimyasal yapısını ve yapısını bir kalsiyum türü olarak sabitleyerek belirlediler. silikat perovskit.
Tschauner, bilim adamlarının daha önce alt mantonun yaklaşık yüzde 5 ila yüzde 7'sinin bu mineralden oluşması gerektiğini tahmin ettiklerini söylüyor. Ancak bu tür derin Dünya minerallerini doğrudan gözlemlemek son derece zordur. Bunun nedeni, Dünya yüzeyinin 2.700 kilometre altına kadar uzanan alt mantonun yoğun basınçlarında kararlı olan minerallerin, basınç kalkar kalkmaz kristal yapılarını yeniden düzenlemeye başlamasıdır.
Gezegenin en yaygın minerali olan, bridgmanit olarak bilinen bir alt manto magnezyum demir silikat bile , 2014 yılına kadar büyük ölçüde teorikti, 2014 yılına kadar, Avustralya'ya ezici, derin manto benzeri bir kuvvetle çarpan bir göktaşı içinde doğal olarak meydana geldiği keşfedildi. kayadaki basınçlar ( SN: 11/27/14 ). Bugüne kadar, bridgmanit, doğada var olduğu teyit edilen diğer tek yüksek basınçlı silikat mineralidir.
Elmaslar, yüzeye yolculuklarında orijinal mineral formlarında kilitlenerek zaman kapsülleri gibi davranırlar. Davemaoitin keşfi, yalnızca varlığının bir teyidi değil, aynı zamanda Dünya'nın derinliklerindeki bazı ısı kaynaklarının yerini de ortaya koyuyor. Bir kalsiyum silikat minerali olmasına rağmen, davemaoit, kristal yapısına sızan farklı elementlerden oluşan bir haydut galerisine de ev sahipliği yapar. Buna uranyum, toryum ve potasyum gibi radyoaktif elementlerin yanı sıra nadir toprak elementleri de dahildir. Bu tür radyoaktif elementlerin uzun zamandır alt mantoda dolaşan ısının yaklaşık üçte birini ürettiği düşünülüyordu (diğer üçte ikisi, gezegenin 4.55 milyar yıl önceki orijinal oluşumundan arta kalan). Araştırmacılar, davetaoitin kimyasal yapısını tanımlayarak artık bu elementlerin nerede bulunduğunu doğrulayabilirler.
Bunun nedeni, Botsvana elmasının aynı zamanda yüksek basınçlı bir buz formunun yanı sıra wüstite olarak bilinen başka bir yüksek basınçlı mineral içermesidir ( SN: 3/8/18 ). Tschauner, bu kalıntıların varlığı, davemaoitin oluşturabileceği kaba baskıları daraltmaya yardımcı oldu: Tschauner, 24 milyar paskal ile 35 milyar paskal arasında bir yerde. Tam olarak hangi derinliğe karşılık geldiğini söylemek zor, diye ekliyor. Ancak keşif, derin mantoda ısı üretimini (radyoaktif maddeler), su döngüsünü (buz) ve karbon döngüsünü (elmas oluşumuyla temsil edilir) doğrudan ilişkilendirir, diyor Tschauner.
Tempe'deki Arizona Üniversitesi'nde jeofizikçi olan Sang-Heon Shim, bu yeni mineralin bir başka ilgi çekici yanının, laboratuvar tahminleriyle karşılaştırıldığında potasyum açısından şaşırtıcı derecede zengin olduğunu söylüyor. Shim, minerali oluşturmaya yönelik çoğu deneysel çabanın “neredeyse saf kalsiyum silikat perovskit” ile ortaya çıktığını söylüyor. Bilim adamları şu anda sadece ekstra potasyum için kaynağın ne olduğunu tahmin edebilirler, ancak bu beklenmedik bileşim, alt mantonun düşünülenden daha alacalı bir karışım olabileceğini ve karmaşıklığın tek başına laboratuvar çalışmalarından tahmin edilmesinin zor olabileceğini ima ediyor.
