Diamante raro sugiere que el agua está mucho más profunda dentro de la Tierra de lo que pensaban los científicos
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 por ciento de la Tierra está cubierta de agua, también está contenida en minerales a más de 322 kilómetros (200 millas) por debajo de la superficie, incluido el manto superior, la capa semiplástica sobre la que «flota» la corteza terrestre. Los científicos han creído durante mucho tiempo que los minerales pueden contener mucha menos agua a medida que el manto superior pasa al manto inferior más cálido y denso.
Pero en un nuevo estudio publicado el 26 de septiembre en la revista Nature Geoscience (se abre en una pestaña nueva), los investigadores encontraron que los diamantes contienen inclusiones u otros minerales diminutos que pueden contener más agua y parecen existir en el límite entre el manto superior e inferior. Los resultados sugieren que el agua en la Tierra puede ser más profunda de lo que pensaban los científicos, lo que podría afectar nuestra comprensión del ciclo del agua profunda y la tectónica de placas.
Los resultados fueron inesperados, dijo el autor principal del estudio, Tingting Gu, quien actualmente es físico de minerales en la Universidad de Purdue en Indiana, pero fue investigador en el Instituto Gemológico de América en la ciudad de Nueva York durante el estudio.
Gu y sus colegas examinaron los diamantes de tipo IaB, un tipo raro de diamante de la mina Karowe en Botswana que se forma en las profundidades del subsuelo y normalmente existe en la Tierra durante mucho tiempo. Para estudiar el diamante, utilizaron formas de análisis «no destructivas», incluida la microscopía Raman, que utiliza un láser para revelar de manera no invasiva algunas de las propiedades físicas del material, y la difracción de rayos X para observar la estructura interna del diamante sin cortar. eso.
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Entre las inclusiones de diamantes, los investigadores encontraron un mineral llamado ringwoodita, que tiene la misma composición química que el olivino, el material principal del manto superior pero formado a temperaturas y presiones tan intensas. No fue hasta 2014 que los científicos estaban trabajando en una muestra de meteorito, dijo Gu. Comúnmente ubicados en la zona de transición entre el manto superior e inferior, entre aproximadamente 255 y 410 millas (410 a 660 km) debajo de la superficie de la Tierra, los sapitas tienen un contenido de agua más alto que el de los minerales Bridgmanita y hierro que se cree que son dominantes en el manto inferior Hay mucha más periclasa. manto, anotaron los autores del estudio.
Sin embargo, a diferencia de los minerales que normalmente se encuentran en las zonas de transición, esta Ringwoodita está rodeada de formas minerales típicas del manto inferior. Debido a que los diamantes encerrados conservan las propiedades de estos minerales tal como aparecieron en las profundidades de la Tierra, los investigadores pueden averiguar a qué temperaturas fueron sometidos estos minerales y las presiones a las que fueron sometidos. Estimaron que la profundidad del mineral era de unas 410 millas (660 kilómetros) por debajo de la superficie, cerca del límite exterior de la zona de transición. El análisis sugiere además que en ambientes acuosos o saturados de agua, la magnesita puede descomponerse en minerales más típicos del manto inferior, lo que sugiere que el agua puede infiltrarse en el manto inferior desde la zona de transición.
Las inclusiones en este diamante de 1,5 quilates son evidencia de minerales formados en el manto inferior. (Fuente de la imagen: Gu Tingting) (se abre en una pestaña nueva)
Los autores señalan que, si bien estudios previos identificaron algunos minerales del manto inferior en inclusiones de diamantes, la combinación de materiales en esta inclusión es única. Los autores del estudio dicen que no estaba claro a partir de hallazgos anteriores si estos minerales implican la presencia de minerales que contienen agua en el manto inferior. Debido a que nadie ha tomado muestras directamente de las rocas a una profundidad de aproximadamente 7 millas (11 kilómetros) debajo de la superficie de la Tierra, las inclusiones de diamantes son una de las pocas fuentes de minerales en el manto de la Tierra.
Estos resultados podrían tener implicaciones para comprender el ciclo del agua profunda, o el ciclo del agua entre la superficie de un planeta y el interior profundo, dijo Gu.
«calendario [water cycle] Si se puede almacenar en un lugar más profundo, en realidad durará más tiempo», dijo Gu, lo que significa que si el agua se almacena a gran profundidad, el agua tardará más en renovarse.
Los hallazgos también podrían afectar los modelos de tectónica de placas. Gu dijo que espera que los científicos incorporen los hallazgos del estudio en modelos de cómo el agua en el manto afecta procesos como la convección en el interior de la Tierra. Esta corriente alimenta la tectónica de placas al calentar de manera desigual el manto, lo que hace que las partes más calientes se eleven y muevan las placas de la Tierra durante millones de años.
Aunque las inclusiones a veces se ven como defectos en los diamantes, lo que los hace menos populares, pueden proporcionar información científica valiosa, dijo Gu.
«No tenga miedo de comprar diamantes con inclusiones», dice, nunca se sabe lo que pueden contener.
Nota del editor: este artículo se actualizó el 28 de septiembre para corregir el año en que los científicos detectaron por primera vez rodolita en los minerales del manto (2014, no 2008) y para modificar la escala de tiempo de la circulación del agua en el manto (más tiempo a profundidades más profundas).
Publicado originalmente en Live Science.
