Kilometrelerce derinlikten çıkarıldı: İşte 'imkansızın' gerçek fotoğrafı
Güney Afrika’daki bir madenden çıkarılan iki elmas, içerdikleri “neredeyse imkânsız” kimya sayesinde bilim insanlarını şaşırttı. Yüzlerce kilometre derinlikte, Dünya’nın esnek mantosunda oluşan bu elmaslar, birbirine tamamen zıt kimyasal ortamlarda oluşan maddeleri aynı anda barındırıyor.
Araştırmacılar, bu sıra dışı bileşimlerin elmasların nasıl oluştuğuna dair yeni bir pencere açtığını söylüyor. Her iki örnek de, elmasların oluştuğu sırada çevredeki kayaçlardan hapsolmuş minik parçalara — yani inklüzyonlara — sahip. Mücevhercilerin kusur olarak gördüğü bu inklüzyonlar, bilim insanları için paha biçilmez birer veri kaynağı.
İKİ ZIT MADDE ELMASIN İÇİNDE
İncelenen iki yeni elmasın her biri, oksijen açısından zengin karbonat mineralleri (oksitlenmiş hal) ve oksijen açısından fakir nikel alaşımlarını (indirgenmiş hal) aynı anda içeriyor. Normalde bu iki madde, asitle bazın hızla reaksiyona girmesi gibi, uzun süre birlikte bulunmaz. Bu nedenle elmaslarda genellikle ya birine ya da diğerine rastlanıyor.
Bu durum, Kudüs İbrani Üniversitesi’nden Yer Bilimleri uzmanı Yaakov Weiss ve ekibini öyle şaşırttı ki, örnekleri bir yıl boyunca kenara koymak zorunda kaldılar. Yeniden analiz ettiklerinde ise elmasların, karbonat mineralleri ile indirgenmiş metallerin mantoda reaksiyona girdiği sırada oluştuğunu ve bu sürecin ortasında “yakalanmış” olduğunu fark ettiler.
Araştırmacılar, bu örneklerin 280 ila 470 kilometre derinlikte oluştuğunu belirledi. Bu derinliklerden gelen örnekler son derece nadir olduğu için, manto kimyası hakkındaki teorileri test etme fırsatı sağlıyor.
British Columbia Üniversitesi’nden Maya Kopylova, daha önce 200 kilometrenin altındaki mantoda neler olduğunu yalnızca modellerle tahmin edebildiklerini, bu tür örneklerin ise “ilk gerçek dünya kontrolü” sunduğunu belirtti.
Bulgular, oksitlenmiş erimiş malzemenin beklenenden daha derinlerde var olduğunu gösteriyor. Bu da elmasları yüzeye taşıyan kimberlit kayaçlarının düşünüldüğünden daha derinden köken alabileceğini ortaya koyuyor.
ELMASLAR NASIL OLUŞUYOR?
Araştırmacılara göre elmaslar, karbonatlı sıvılar okyanus tabanından dalarak mantoya indiğinde oluşan reaksiyonlarla meydana gelebilir. Bu süreç, oksijen açısından zengin mineralleri mantonun metal alaşımlarıyla buluşturuyor. (Bilim insanları, karbon açısından zengin sıvıların soğuyarak kristalleşmesi gibi başka süreçlerin de elmas oluşumuna katkıda bulunabileceğini söylüyor.)
Bu elmaslarda bulunan nikel alaşımlarının, bazı elmas kristal örgülerinde görülen nikel atomlarını da açıklayabileceği düşünülüyor. Normalde nikelin karbonun yerine geçmesi çok zor olsa da, bu yeni bulgular bunun belirli derinliklerde gerçekleşebileceğine işaret ediyor.