Камень из сердца Земли

Внутри небольшого алмаза впервые найдены мелкие кристаллы ранее не виданного минерала дэйвмаоита, который составляет 5% нижней мантии Земли.

Алмаз был добыт из недр Земли в африканской стране Ботсвана еще в 1987 году. Его ширина всего 4 мм, а вес – 81 миллиграмм. В том же году его продали в Калифорнийский технологический институт, но ни продавец, ни ученые из США не знали, что этот алмаз скрывает в себе таинственный минерал. Но в результате нового исследования эта тайна раскрыта, сообщает New Scientist.

Древний алмаз изучил Оливер Чаунер из Университета штата Невада, который занимается поиском алмазов, которые образовались на очень большой глубине. Большинство алмазов формируются на глубине от 120 до 250 километров в недрах Земли, но сверхглубокие алмазы рождаются в нижней мантии Земли, которая начинается в 660 км от поверхности.

Во время изучения алмаза Чаунер и его коллеги обнаружили внутри крошечные кристаллы другого минерала. Это была форма силиката кальция, которая, как предполагалось, существует в нижней мантии, но ее никогда не видели. Молекулы внутри силиката кальция принимают особую кубическую форму, известную как структура перовскита.

Атомный состав этого перовскита, который содержит кальций, кремний и кислород, показал, что он мог образоваться только в условиях нижней мантии, где давление более чем в 200 тысяч раз превышает давление на поверхности Земли. В более высших слоях под поверхностью Земли силикат кальция обычно находится в виде белого минерала под названием волластонит, который имеет игольчатые кристаллы.

Минерал дэйвмаоит

Чаунер и его коллеги назвали новый силикат кальция дэйвмаоитом в честь ученого Хо-Квана "Дэйва" Мао.

По словам ученых, кристаллическая структура дэйвмаоита была бы разрушена, если бы он был поднят на поверхность Земли из-за резкого снижения давления. Но он находился внутри алмаза и поэтому сохранился. Ученые считают, что его "путешествие" на поверхность заняло от 100 млн до 1,5 млрд лет.

"Когда мы вскрыли алмаз, дэйвмаоит оставался целым около секунды, а потом он начал расширятся и фактически превратился в стекло", — говорит Чаунер.

Считается, что дэйвмаоит составляет около 5% нижней мантии Земли и играет важную роль для нашей планеты, ведь в нем могут содержатся радиоактивные элементы, такие как уран, торий и калий-40, которые нагревают Землю при распаде. Без этих элементов Земля давно бы остыла, говорят ученые.

По словам ученых в этом дэйвмаоите было немного натрия и калия, что удивительно, ведь считается, что эти элементы в основном находятся в земной коре, а не глубоко в мантии. Чаунер продолжает искать новые сверхглубокие алмазы, чтобы найти больше скрытых в них минералов.