Dünyanın alt mantosunda oluşan elmaslar, gezegenimizin iç işleyişini anlamamıza yardımcı olan minerallerin küçük lekeleri içerir.
Dünya’nın derinliklerinden bir elmas
Elimin avucundaki bir elmasla şaşkınım. Taşlar gittikçe, özel bir şey değil: bir pirinç tanesinden daha küçük ve safsızlıklarla dolu, kötü bir fiyat getirecekti. Ancak Nester Korolev gibi araştırmacılar için, bu safsızlıklar, Dünya’nın derinliklerinde yer alan jeolojik süreçler hakkında açıkladıkları bilgiler için paha biçilmezdir – daha da fazlası, bazılarının daha önce karşılaştığımız hiçbir şeye benzemediği göz önüne alındığında. “Umarım yeni bir mineral keşfedeceğiz” diyor.
New York’taki Amerikan Doğa Tarihi Müzesi’nden bir jeolog olan Korolev, bu özel elmas yüzeyin yaklaşık 600 kilometre altında, “üst manto ve alt manto arasındaki sınıra yakın”, diyor. Bu, onu gezegenin yüzeyine ve jeologların eline geri dönen en derin oluşturulmuş nesneler arasında yapar.
Korolev ve müzedeki meslektaşları, Dünya’nın iç kısmını oluşturan materyali doğrudan incelemek için bu kadar nadir süper derin elmaslar kullanıyorlar-hala şaşırtıcı derecede az şey bildiğimiz bir yeraltı alanı. Çalışma, Dünya’nın kayalık kabuğunun levhaları batırma bölgelerindeki gezegenin iç kısmına sürüklendiğinde alt mantoya ne kadar su taşındığı gibi önemli yeni bilgiler ortaya çıkarabilir. Hatta bu derin suyun Dünya’nın tektonik plakalarının davranışını nasıl etkilediğini bile öğrenebiliriz.
Müzenin çok amaçlı görüntüleme laboratuvarındayım, halka açık galerilerin birkaç katında, okul çocuklarının sesleri ile yankılanıyor Tyrannosaurus Rex ve MOVLİ BALI GERÇEKLEŞTİRME. Laboratuarın göreceli sessizliğinde, Korolev bir mikroskopun altına yerleştirmek için bir çift cımbızla elmasını elimden koparır. Birkaç saniye sonra, yakınlardaki bir monitörde kristalin büyütülmüş bir resmi görünür ve elmasın şeffaf yönleri arasında yer alan derinden oluşan minerallerin altın lekelerini ortaya çıkarır.
Elmaslar, Dünya’nın derin iç kısmına sahip olduğumuz tek görüş değil. Gezegenden geçen sismik dalgaların davranışını inceleyerek bir dereceye kadar görüntüleyebiliriz, laboratuvarda ve bilgisayar modellerindeki yüksek basınçlı deneyler yeraltındaki koşulları simüle edebilir. Ayrıca, mantonun en üstteki 250 kilometresini örnekleyen volkanlar tarafından yayılmış kayalar da var. Ancak sadece elmaslar, daha derin bölgelerden yüzeye doğru yolda karşılaşılan basınç ve sıcaklıktaki aşırı değişikliklerle kristal yapılarını ve içeride hapsolmuş minerallerin yapısını koruyacak kadar güçlüdür.
Tam olarak bu derin elmasların bu yolculuğu nasıl yaptıkları esrarengiz kalıyor. Müzede bir petrolog ve Korolev’in danışmanı Kate Kiseeeva, “Bu, birçok araştırmacının beynini kırdığı bir soru” diyor. Onun tercih ettiği hipotez, elmasların alt mantodaki konveksiyon malzemesi ile yukarı doğru taşınması ve kıtaların kayalık köklerine ulaşmak için yüz milyonlarca yıl sürmesidir. Oradan, derin köklü kimberlit volkanlar aracılığıyla yüzeye roketlenebilirler. Alternatif bir teori, elmasların Mantle Tüyleri olarak bilinen sıcak, canlı kaya sütunlarında Kimberlitlerin tabanına taşınmasıdır.
Bu tür elmasların şekli ve bileşimi kökenleri hakkında bazı bilgiler sunarken, araştırmacılar en çok elmasın karbon matrisi içinde yakalanan mineral ve sıvıların – kapanmalar – cepleriyle ilgileniyorlar. Mikroskop altındaki elmas Brezilya’daki bir madenden korundu ve bir işbirlikçi tarafından araştırmacılara sağlandı. Alt mantoda oluştuğunu biliyoruz, çünkü Davemaoite adlı bir silikat perovskit mineralinin sadece bu derinliklerde meydana gelen kapanımlarını içeriyor. Gizemli mineral, zeminin altındaki koşullar hakkında daha fazla şey ortaya çıkarabilir.
Mümkün olup olmadığını keşfetmek için, jeologlar zaten Miny Mineral’in kesin kristal yapısını belirlemek için güçlü senkrotron röntgenleri ile bombalandığı küçük elmas parçasını zaten gönderdiler.
Sonuçlar henüz değil, ancak bir elmasta keşfedilen ilk yeni mineral olmayacaktı. Önceki bir çalışmada, Korolev ve meslektaşları Güney Afrika’dan bir elmas analiz ettiler ve deneysel kanıtlar, Dünya içindeki en bol minerallerden biri olduğunu göstermesine rağmen, doğada hiç karşılaşılmamış bir kalsiyum silikat biçimi belirlediler. Bu kalsiyum silikat mineralinin varlığı, yüzeyde yıkılan okyanus kabuğunun levhalarının gerçekten alt mantoya kadar indiğine dair doğrudan kanıtlar olarak hizmet etti.
Yeni kapanımlarla, araştırmacılar şimdi okyanus kabuklu bu levhaların alt mantoya ne kadar su taşıdığına dair daha iyi sayılar almayı hedefliyorlar. Bu, okyanus kabuğunun üst ve alt manto arasındaki geçiş bölgesine ulaşması nedeniyle oluşturulan yeni minerallerin kesin kristal yapısına bağlıdır ve basınç ve ısı ile dönüştürülür. Korov, “Çok iyi bilmiyoruz ve alt mantodaki suyun kaderini tahmin edemeyiz çünkü şu anda o bölgeden tüm minerallerin bozulmamış kapanımlarına sahip değiliz” diyor.
Kiseeeva, bu derin su döngüsünün daha net bir resmi, derin dünya hakkında, gezegenin oluşumundan sonra plaka tektoniklerinin nasıl başladığı konusundaki tartışmalı soruya ne kadar su bulunduğundan “yüz soruya” bağlanıyor. “Derinliklerden çok az doğrudan kanıtımız var” diyor. Sadece birkaç elmasla ellerini almaları gerekiyor.
