Davemaoit olarak adlandırılan yeni keşfedilen mineral, yalnızca Dünya’nın mantosunun derinliklerinde bulunur.
Bu berrak elmas dilimine gömülmüş küçük gri mineral damlacıkları, yalnızca alt mantoda oluşan bir kalsiyum silikat perovskit minerali olan ve yeni adlandırılan davemaoitin ilk örnekleridir.
Dünyanın derinliklerinde gerçekte ne olduğunu bilmek söz konusu olduğunda, elmaslar bir jeoloğun en iyi arkadaşıdır.
Bir elmasın içine hapsolmuş küçücük bir kaya parçası, şimdi gezegenin alt mantosunun neye benzediğine dair yepyeni bir pencere açıyor. Araştırmacıların Science dergisinde 12 Kasım’da bildirdiğine göre , elmasın içinde, yalnızca Dünya’nın alt mantosunda oluşmuş olabilecek davemaoit adlı yeni tanımlanmış bir silikat minerali var . 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 minerale ünlü deneysel yüksek basınçlı jeofizikçi Ho-kwang (Dave) Mao’nun adını verdi ( SN: 16/3/04 ).
Belirgin mineral içeriği taşıyan elmas, bir Botsvana madeninden geldi ve Dünya’nın alt mantosunun üst sınırı olan 660 kilometreden daha derinlerde 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 belirlediler ve onu bir tür kalsiyum olarak belirlediler. silikat perovskit.
Tschauner, bilim adamlarının daha önce alt mantonun yaklaşık yüzde 5 ila yüzde 7’sinin bu mineralden oluşması gerektiğini tahmin ettiğini 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 düşer düşmez kristal yapılarını yeniden düzenlemeye başlamasıdır.
Gezegenin en yaygın minerali olan bridgmanite olarak bilinen bir alt manto magnezyum demir silikat bile, 2014 yılına kadar büyük ölçüde teorikti; o zaman, Avustralya’ya ezici, derin manto benzeri bir kuvvetle çarpan bir göktaşı içinde doğal olarak meydana geldiği keşfedildi. kayadaki basınçlar ( SN: 27/11/14 ). Bugüne kadar, bridgmanite doğada var olduğu doğrulanan diğer tek yüksek basınçlı silikat mineralidir.
Elmaslar, yüzeye yolculuklarında orijinal mineral formlarında kilitlenen zaman kapsülleri gibi davranır. Davemaoitin keşfi sadece varlığının bir teyidi değil, aynı zamanda Dünya’nın derinliklerindeki bazı ısı kaynaklarının yerini de ortaya koyuyor. Kalsiyum silikat minerali olmasına rağmen davemaoit, kristal yapısına sızan farklı elementlerden oluşan bir düzenbaz 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 süredir alt mantoda dolaşan ısının yaklaşık üçte birini ürettiği düşünülüyor (diğer üçte ikisi gezegenin 4,55 milyar yıl önceki orijinal oluşumundan arta kalan). Araştırmacılar, davemaoitin kimyasal yapısını tanımlayarak, artık bu elementlerin nerede bulunduğunu doğrulayabilirler.
Bunun nedeni, Botsvana elmasının yüksek basınçlı bir buz formunun yanı sıra wüstit olarak bilinen başka bir yüksek basınçlı mineral içermesidir ( SN: 3/8/18 ). Tschauner, bu kalıntıların varlığının, davemaoitin oluşmuş olabileceği kaba baskıları daraltmaya yardımcı olduğunu söylüyor: 24 milyar paskal ile 35 milyar paskal arasında bir yer. Bunun tam olarak hangi derinliğe karşılık geldiğini söylemek zor, diye ekliyor. Ancak Tschauner, keşfin ısı oluşumunu (radyoaktif maddeler), su döngüsünü (buz) ve karbon döngüsünü (elmasın oluşumuyla temsil edilir) doğrudan birbirine bağladığını, bunların hepsinin derin mantoda olduğunu söylüyor.
Tempe’deki Arizona Eyalet Üniversitesi’nde jeofizikçi olan Sang-Heon Shim, bu yeni mineralin bir başka ilginç yönünün de, laboratuvar tahminleriyle karşılaştırıldığında potasyum açısından şaşırtıcı derecede zengin olması olduğunu söylüyor. Shim, minerali yaratmaya yönelik deneysel çabaların çoğunun “neredeyse saf kalsiyum silikat perovskit” ile sonuçlandığını söylüyor. Bilim adamları şu anda ekstra potasyumun kaynağının ne olduğunu yalnızca tahmin edebiliyorlar, ancak bu beklenmedik bileşim, alt mantonun sanıldığından daha rengarenk bir karışım olabileceğini ima ediyor ve karmaşıklığı tek başına laboratuvar çalışmalarından tahmin etmek zor.
