Los diamantes raros Los diamantes raros sugieren que el agua acecha mucho más profundamente en el interior de la Tierra de lo que los científicos pensaban.
Inclusión mineral en un diamante, que contiene ringwoodita, enstatita y ferropericlasa. (Crédito de la imagen: Nathan D. Renfro y Tingting Gu). Un tipo raro de diamante puede sugerir que el agua puede penetrar más profundamente en el interior de la Tierra de lo que los científicos pensaban anteriormente. Aunque más del 70% de nuestro planeta está cubierto de agua, también hay agua en minerales a más de 200 millas (322 kilómetros) bajo tierra, incluso en el manto superior, la capa semi maleable en la que la corteza "flota" encima. Los científicos han pensado durante mucho tiempo que a medida que el manto superior pasa al manto inferior más caliente y denso, los minerales pueden contener mucha menos agua. Pero en un nuevo estudio, publicado el 26 de septiembre en la revista Nature Geoscience, los investigadores encontraron que un diamante contenía inclusiones, o pequeños trozos de otros minerales, que pueden contener más agua y parecen haber existido en el límite entre el manto superior e inferior. Los resultados sugieren que puede haber agua más profunda en la Tierra de lo que los científicos pensaban, lo que podría afectar nuestra comprensión del ciclo del agua profunda y la tectónica de placas. Dra. Tingting Gu es un físico mineral que tiene como objetivo resolver las cuestiones fundamentales del funcionamiento y la evolución interna de la Tierra y el planeta. Uno de los puntos intrigantes que observa son los volátiles, con sus estados químicos y físicos desempeñando un papel clave dentro y fuera del planeta. Combinando enfoques multidisciplinarios, la Dra. Gu estudia cómo los volátiles se almacenan y transportan como una especie mineral diversa o complejos de defectos bajo P-T-fO2 equivalentes a las condiciones del núcleo, el manto y la corteza reproducidas por instalaciones de laboratorio o simulaciones teóricas. También observa su paso dentro de la Tierra dinámica a través de la tectónica de placas trazada por inclusiones y defectos inusuales blindados en diamantes y rocas súper profundos. Estas observaciones de laboratorio y de campo se comparan con cálculos sismológicos, geodinámicos y teóricos para interpretar el enigma de la diferenciación planetaria, la convección del manto y el clima antiguo.
Una de las explotaciones de De Beers canadiense en Botswana Gu y sus colegas examinaron los diamantes tipo IaB, un tipo raro de diamante de la mina Karowe en Botswana que se forman en las profundidades subterráneas y a menudo están en la Tierra durante mucho tiempo. Para estudiar el diamante, utilizaron formas de análisis "no destructivas", incluida la microespectroscopía Raman, que utiliza un láser para revelar de manera no invasiva algunas de las propiedades físicas de un material, y la difracción de rayos X para observar la estructura interna del diamante sin abrirlo. Manchas gigantes en el manto de la Tierra pueden estar impulsando una "fábrica de diamantes" cerca del núcleo de nuestro planeta.
Dentro de las inclusiones del diamante, los investigadores encontraron un mineral llamado ringwoodita, que tiene la misma composición química que el olivino, el material primario del manto superior, pero se forma bajo una temperatura y presión tan intensas que, hasta 2008, los científicos solo lo habían encontrado en una muestra de meteorito, dijo Gu.
La ringwoodita se encuentra típicamente en la zona de transición entre el manto superior e inferior, entre alrededor de 255 y 410 millas (410 a 660 km) por debajo de la superficie de la Tierra y puede contener mucha más agua que los minerales bridgmanita y ferropericlasa, que se cree que dominan el manto inferior, anotaron los autores del estudio.
Pero en lugar de minerales que generalmente se encuentran en la zona de transición, alrededor de esta ringwoodita había formas de minerales típicos del manto inferior.
Un mineral que se encuentra en los defectos de un diamante contiene la fuente de parte del calor de la Tierra.
Debido a que el diamante envolvente preservó las propiedades de estos minerales tal como aparecieron en la Tierra profunda, los investigadores pudieron encontrar las temperaturas que soportaron estos minerales y las presiones a las que estaban sometidos; estimaron que la profundidad de los minerales era de alrededor de 410 millas (660 km) por debajo de la superficie, cerca del límite exterior de la zona de transición. El análisis reveló además que la ringwoodita probablemente estaba en el proceso de descomponerse en minerales del manto inferior más típicos en un ambiente hidratado o saturado de agua, lo que sugiere que el agua podría penetrar desde la zona de transición hacia el manto inferior.
Las inclusiones en este diamante de 1,5 quilates tenían evidencia de minerales que se formaron en el manto inferior. (Crédito de la imagen: Tingting Gu ). Aunque investigaciones anteriores han encontrado algunas formas de minerales del manto inferior en inclusiones de diamantes, la combinación de materiales en esta inclusión es única, anotaron los autores. Tampoco estaba claro a partir de hallazgos anteriores si estos minerales insinuaban la presencia de minerales que contienen agua en el manto inferior, dijeron los autores del estudio. Debido a que nadie ha muestreado directamente rocas más profundas que alrededor de 7 millas (11 km) debajo de la superficie del planeta, las inclusiones de diamantes son una de las pocas fuentes de minerales del manto de la Tierra. Los resultados podrían tener implicaciones para comprender el ciclo del agua profunda, o el ciclo del agua entre la superficie del planeta y el interior profundo, dijo Gu. "La escala de tiempo para el ciclo del agua es en realidad mucho más corta si se puede almacenar en un lugar más profundo", dijo Gu, lo que significa que tomaría menos tiempo para que el agua se renueve si se almacenara en las profundidades subterráneas.
Los hallazgos también podrían afectar a los modelos de placas tectónicas. Gu dijo que espera que los científicos puedan incorporar los hallazgos de este estudio en modelos de cómo el agua en el manto podría influir en procesos como la corriente de convección interna de la Tierra. Esta corriente impulsa la tectónica de placas al calentar de manera desigual el manto de la Tierra, lo que hace que las partes más calientes se eleven y cambien las placas de la Tierra durante millones de años. Aunque las inclusiones a veces se ven como manchas en los diamantes que los hacen menos deseables, dijo Gu, pueden proporcionar información científica valiosa. Cuando se trata de saber qué hay en las profundidades de la Tierra, los diamantes son el mejor amigo de un geólogo. Un pedacito de roca atrapado dentro de un diamante ahora abre una nueva ventana a cómo se ve el manto inferior del planeta. Martin Eduardo Lucione https://facebook.com/Ecoalfabetizacion https://issuu.com/martinlucione Extraído Live Science. Rebecca Sohn
