Mientras la humanidad sigue acercándose cada vez más a las estrellas, un lugar mucho más cercano a casa sigue siendo completamente inaccesible para nosotros.
Solo hay hasta donde podemos llegar al suelo, lo que significa que lo mejor que podemos hacer es especular sobre lo que constituye gran parte de nuestro planeta en las profundidades de nuestros pies.
Pero de vez en cuando, el propio planeta arroja diamantes defectuosos que se han tragado pequeñas muestras de algunos de los minerales más exóticos de nuestro mundo.
Ahora, por primera vez en la historia, una de estas cápsulas de diamante ha transportado un mineral de silicato de calcio de origen natural de la Tierra. manto inferior (que constituye más de la mitad del volumen de nuestro planeta), y aún se conserva en su forma de alta presión, a pesar de su épico viaje de más de 660 kilómetros (410 millas) desde debajo de la superficie.
“Tal muestreo directo del inaccesible manto inferior llenaría nuestro vacío de conocimiento sobre la composición química y [variability] de todo el manto de nuestro planeta “, explica el geoquímico Yingwei Fei de la Carnegie Institution for Science en un comentario sobre la nueva investigación, que se informa en Ciencias.
Nombrado davemaoite por el mineralogista de la Universidad de Nevada Oliver Tschauner y sus colegas, este silicato de calcio (CaSiO3) perovskita
El silicato de calcio existe de forma natural en varias estructuras. Wollastonita es la estructura común que crea este equipo de elementos cuando se agrupan a una presión relativamente baja. Formas de wollastonita breyita bajo presión intermedia, que es la segunda inclusión más abundante encontrado en diamantes de la Tierra profunda.
Pero la teoría sugiere que hay otra forma en que se podría formar la breyita.
Bajo los niveles de presión que se encuentran en el manto inferior de la Tierra, de 660 a ~ 2700 km de profundidad, estos átomos se organizan en la estructura cúbica de perovskita. Esto generalmente vuelve a otra forma una vez que se alivia la presión, que también puede ser la forma en que se formó parte de la breyita transportada por los diamantes.
El CaSiO3 sintético se convierte en vidrio una vez que se alivia la intensa presión láser utilizada para formarlo.
Este cristal de “bote de basura” es lo que hace que la davemaoita sea de interés geoquímico. La forma y la presión que la crea, unen elementos que normalmente no se encontrarían en la compañía del otro. Esto incluye torio y uranio que generan calor, con vidas medias más largas que toda la historia geológica de la Tierra.
“Nuestras observaciones indican que la davemaoita también alberga potasio además de uranio y torio en su estructura”, Tschauner y su equipo escribir, explicando que esto significa que la abundancia de davemaoite influye en la cantidad de calor que hay en el manto profundo.
A su vez, su calor y distribución determina cómo se recicla la corteza profunda de la Tierra, dónde surgen las anomalías de calor y el estado del magma en la base del manto de la Tierra.
En 2018 se descubrió previamente un tipo de perovskita-CaSiO3 y, aunque era un candidato interesante, sus propiedades no cuadraban. Los investigadores sugieren que su estructura actual puede haber sido moldeada de forma retrógrada, es decir, durante su elevación en lugar de su formación inicial.
Se confirmó que esta muestra recién analizada, atrapada por un diamante encontrado en la mina de Orapa, Botswana, tenía la estructura prevista a través de difracción de rayos X sincrotrón.
Espectrometría de masas láser reveló que casi la mitad del calcio de la davemaoita ha sido reemplazado por otros elementos, principalmente potasio. Tschauner y su equipo sospechan que esto pudo haber ayudado a preservar su estructura junto con la presión residual que aún se encuentra en el diamante.
Argumentan que sus bajos niveles de titanio y altos niveles de potasio indican que de hecho se formó dentro de las calientes profundidades presionadas del manto inferior de la Tierra.
La davemaoita ha sido reconocida oficialmente como un nuevo mineral natural por la Comisión de Nuevos Minerales, Nomenclatura y Clasificación de la Asociación Mineralógica Internacional.
Esta investigación fue publicada en Ciencias.
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