Ένα ορυκτό που βρέθηκε σε ένα διαμάντι δεν θα έπρεπε να βρίσκεται στην επιφάνεια της Γης
Οι επιστήμονες ανακάλυψαν για πρώτη φορά ένα ασυνήθιστο ορυκτό σε ένα διαμάντι που εξορύσσεται κάτω από την επιφάνεια της Γης. Αυτό το ορυκτό "perovskite"(περοβσκίτης) σχηματίζεται ως αποτέλεσμα συνθηκών υψηλής πίεσης και θερμοκρασίας, οι οποίες είναι χαρακτηριστικές μόνο του κατώτερου μανδύα.
Το ορυκτό Davemaoite, που πήρε το όνομά του από τον γεωφυσικό Ho-Kwan (Dave) Mao, έχει μια κρυσταλλική δομή που σχηματίζεται σε συνθήκες υψηλής πίεσης καθώς και σε συνθήκες θερμοκρασίας που παρατηρούνται μόνο βαθιά κάτω από την επιφάνεια της Γης, που βρίσκεται μεταξύ του πυρήνα και του φλοιού.
Οι επιστήμονες έχουν προβλέψει εδώ και καιρό την ύπαρξή του, αλλά όχι στην επιφάνεια.
Σε μια μελέτη που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Science, οι ερευνητές δήλωσαν ότι ο περοβσκίτης (CaSiO3) είναι πιθανώς η πιο σημαντική γεωχημικά φάση στον κάτω μανδύα, καθώς περιέχει στοιχεία που είναι ασύμβατα στον άνω μανδύα.
Η χημική ανάλυση του ορυκτού έδειξε την παρουσία ραδιενεργών ισοτόπων ουρανίου, καλίου και θορίου σε αυτό.
«Έτσι, ο διμεμοΐτης μπορεί να περιέχει τρία κύρια στοιχεία που παράγουν θερμότητα, επηρεάζοντας την παραγωγή θερμότητας στο κατώτερο στρώμα του μανδύα της Γης», αναφέρει η έκθεση.
Με επικεφαλής τον Oliver Choner του Τμήματος Γεωεπιστημών του Πανεπιστημίου της Νεβάδα, οι ερευνητές εξέτασαν ένα οκταεδρικό διαμάντι από το μεγαλύτερο ανοιχτό ορυχείο διαμαντιών στον κόσμο, την Orapa, στη Μποτσουάνα.
Σύμφωνα με αναφορές Nature, το διαμάντι πουλήθηκε στον George Rossman, ορυκτολόγο στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Καλιφόρνια, και ο Chuner άρχισε να το μελετά για να μελετήσει τα ορυκτά που βρέθηκαν στα διαμάντια της βαθιάς γης.
«Η ανακάλυψη του davemaoit ήταν έκπληξη για εμάς», είπε ο Choner στο Live Science.
Ένα από τα κύρια εμπόδια στη μελέτη των ορυκτών σπάνιων γαιών είναι η τάση τους να χάνουν τη χημική τους δομή όταν εκτίθενται σε περιβαλλοντικές συνθήκες. Ωστόσο, η νέα ανακάλυψη του ορυκτού έχει ενθουσιάσει σοβαρά την επιστημονική κοινότητα, αφού δεν έχει χάσει τη δομή του ακόμη και μετά τις τελευταίες δεκαετίες από την ανακάλυψή του.
Ο γεωφυσικός Inway Fei γράφει: «Κανείς δεν έχει εξαγάγει ποτέ πυριτικό ασβέστιο υψηλής πίεσης από τον κάτω μανδύα πριν. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι δεν μπορεί να διατηρήσει τη δομή του μετά την απομάκρυνσή του από το περιβάλλον υψηλής πίεσης».
πηγές 15-11-21
====
Ένα διαμάντι που εξορύχτηκε σε ένα από τα ορυχεία της Μποτσουάνα και σχηματίστηκε σε βάθος άνω των 660 χιλιομέτρων (στο άνω όριο του κάτω μανδύα της Γης) αποδείχθηκε μια σπάνια «έκπληξη». Μέσα στο διαμάντι, οι ερευνητές ανακάλυψαν ένα σπάνιο ορυκτό - έναν τύπο πυριτικού περοβσκίτη (πυριτικό ασβέστιο). Η ύπαρξη αυτού του ορυκτού είχε προβλεφθεί θεωρητικά, αλλά μέχρι στιγμής κανείς δεν το έχει δει.
Για να μελετήσει λεπτομερώς το διαμάντι, η ομάδα χρησιμοποίησε τεχνικές περίθλασης ακτίνων Χ, φασματοσκοπίας υπέρυθρου και τεχνικών απεικόνισης φθορισμού ακτίνων Χ. Τη διαδικασία ηγήθηκε ο Oliver Chauner, υπάλληλος του Πανεπιστημίου της Νεβάδα (Λας Βέγκας). Το άρθρο δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Science.
Προηγούμενα εργαστηριακά πειράματα και θεωρητικοί υπολογισμοί έδειξαν ότι από 5 έως 7% του κάτω μανδύα του πλανήτη θα έπρεπε να αποτελείται από πυριτικό περοβσκίτη. Ωστόσο, η παρατήρησή του είναι εξαιρετικά δύσκολη στην πράξη. Αυτό συμβαίνει γιατί τα ορυκτά που είναι σταθερά κάτω από την έντονη πίεση του κάτω μανδύα, που εκτείνεται έως και 2.700 χιλιόμετρα κάτω από την επιφάνεια της Γης, αλλάζουν την κρυσταλλική τους δομή μόλις πέσει η πίεση. Χάρη στο εύρημα, οι επιστήμονες ήταν οι πρώτοι που απέδειξαν ότι αυτός ο τύπος πυριτικού ορυκτού του κάτω μανδύα, που προηγουμένως προβλεπόταν μόνο ως αποτέλεσμα εργαστηριακών πειραμάτων, υπάρχει πραγματικά.
Ένα μικροσκοπικό κομμάτι ορυκτού, που περικλείεται στα ελαττώματα του διαμαντιού που βρέθηκε, ανοίγει εντελώς νέους ορίζοντες για να κατανοήσουμε πώς μοιάζει ο κάτω μανδύας του πλανήτη. Το ορυκτό ονομάστηκε Davemaoit (Davemaoit) προς τιμήν του εξαιρετικού πειραματικού γεωφυσικού που μελετά την υψηλή πίεση - Ho-Kwan (Dave) Mao.
Τα διαμάντια είναι ένα είδος χρονοκάψουλας για ορυκτά, που κρατούν τις αρχικές τους μορφές στο δρόμο τους προς την επιφάνεια, σφραγίζοντας τα στην αρχική τους μορφή. Η ανακάλυψη του davemaoite δείχνει τη θέση ορισμένων πηγών θερμότητας βαθιά μέσα στον πλανήτη. Το γεγονός είναι ότι η κρυσταλλική δομή του ορυκτού περιλαμβάνει τέτοια ραδιενεργά στοιχεία όπως το ουράνιο, το θόριο, το κάλιο, καθώς και μια σειρά από στοιχεία σπάνιων γαιών. Οι επιστήμονες ήταν πεπεισμένοι ότι αυτά τα στοιχεία παράγουν περίπου το ένα τρίτο της θερμότητας που κυκλοφορεί στον κάτω μανδύα της Γης. Τα υπόλοιπα δύο τρίτα έχουν απομείνει από τον αρχικό σχηματισμό του πλανήτη πριν από 4,55 δισεκατομμύρια χρόνια. Οι ερευνητές μπορούν τώρα να εντοπίσουν με μεγαλύτερη ακρίβεια αυτά τα στοιχεία.
Το διαμάντι της Μποτσουάνα περιείχε επίσης άλλα στοιχεία - τη μορφή πάγου υψηλής πίεσης και το ορυκτό υψηλής πίεσης wustite, το οποίο βρίσκεται επίσης σε μετεωρίτες. Η παρουσία αυτών των εγκλεισμάτων βοήθησε να περιοριστεί το εύρος των πιέσεων στις οποίες θα μπορούσε να σχηματιστεί ο davemaite: μεταξύ 24 και 35 δισεκατομμυρίων πασκάλ. Ο προσδιορισμός του βάθους στο οποίο θα αντιστοιχούν αυτοί οι δείκτες είναι δύσκολος, αλλά η ανακάλυψη συνδέει άμεσα την απελευθέρωση θερμότητας (ραδιενεργά υλικά), τον κύκλο του νερού (πάγος) και τον κύκλο του άνθρακα (που αντιπροσωπεύεται από το σχηματισμό του ίδιου του διαμαντιού) βαθιά στον κάτω μανδύα του πλανήτης.
Το ορυκτό αποδείχθηκε εντυπωσιακά πλούσιο σε κάλιο, το οποίο ξεπέρασε τις εργαστηριακές προβλέψεις των ερευνητών. Σύμφωνα με τον γεωφυσικό του Πανεπιστημίου της Αριζόνα στο Tempe Sang-Hon Shima, οι περισσότερες πειραματικές προσπάθειες για τη δημιουργία του ορυκτού στο παρελθόν είχαν παραγάγει σχεδόν καθαρό περοβσκίτη από πυριτικό ασβέστιο. Ωστόσο, η σύνθεση του ορυκτού που βρέθηκε υπαινίσσεται μια πρόσθετη πηγή καλίου, κάτι που σημαίνει ότι ο κάτω μανδύας της Γης είναι ένα πολύ πιο διαφοροποιημένο μείγμα από το αναμενόμενο.
πηγή 12-11-21
=======
σχετικό δημοσίευμα
Ένα ορυκτό που βρίσκεται στα ελαττώματα ενός διαμαντιού περιέχει την πηγή της θερμότητας της Γης
Το νεοανακαλυφθέν ορυκτό, που ονομάστηκε davemaoite, υπάρχει μόνο βαθιά στον μανδύα της Γης
11-11-21
Όταν πρόκειται να μάθετε τι βρίσκεται πραγματικά βαθιά μέσα στη Γη, τα διαμάντια είναι ο καλύτερος φίλος ενός γεωλόγου.
Ένα μικροσκοπικό κομμάτι βράχου παγιδευμένο μέσα σε ένα διαμάντι ανοίγει τώρα ένα ολοκαίνουργιο παράθυρο στο πώς μοιάζει ο κάτω μανδύας του πλανήτη. Μέσα στο διαμάντι βρίσκεται ένα νέο πυριτικό ορυκτό που ονομάστηκε davemaoite που μπορεί να έχει σχηματιστεί μόνο στον κάτω μανδύα της Γης, αναφέρουν οι ερευνητές στις 12 Νοεμβρίου στο Science .
Είναι η πρώτη φορά που οι επιστήμονες κατάφεραν να αποδείξουν οριστικά ότι αυτός ο τύπος ορυκτού του κατώτερου μανδύα - που προηγουμένως μόλις είχε προβλεφθεί από εργαστηριακά πειράματα - υπάρχει στην πραγματικότητα στη φύση.
Η ομάδα ονόμασε το ορυκτό για τον γνωστό πειραματικό γεωφυσικό υψηλής πίεσης Ho-kwang (Dave) Mao ( SN: 3/16/04 ).
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου