Ученые из Университета Аризоны обнаружили, что алмазы образуются на границе между ядром Земли и мантией, и происходит процесс, похожий на образование ржавчины. Исследование опубликовано в Geophysical Research Letters.
Ядро Земли содержит примерно 90% углерода планеты. Он окружен мантией и ранее считалось, что он почти не содержит углерода. Ученые обнаружили, что мантия содержит гораздо больше углерода, чем предполагалось, — все из-за его выхода из ядра. При этом он переходит в форму, наиболее устойчивую в условиях на границе ядро-мантия, и становится алмазом.
Мантия также содержит железо, которое взаимодействует при высоких температурах, образуя сплав железа с углеродом на границе ядра и мантии. Иногда к этой границе может опускаться океаническая кора Земли, содержащая полезные ископаемые (явление субдукции). Здесь из-за высокой температуры из минералов может выделяться вода. При взаимодействии с железоуглеродистым сплавом происходит реакция, аналогичная коррозии стали.
Авторы провели эксперименты на усовершенствованном источнике фотонов в Аргоннской национальной лаборатории, где они сжали железо-углеродный сплав и воду до давления и температуры, ожидаемых на границе ядро-мантия. Затем вода и металл вступают в реакцию с образованием оксидов и гидроксидов железа, как это происходит при ржавчине на поверхности Земли.
Ученые считают, что образование алмазов на границе между ядром и мантией могло произойти в течение миллиардов лет с момента начала субдукции в недрах планеты. В будущем сейсморазведка может обнаружить месторождения алмазов. Авторы статьи планируют исследовать поведение других легких элементов в ядре, таких как кремний, сера и кислород, и то, как такие изменения могут повлиять на минералогию глубокой мантии.
Подписывайтесь на «Гродно 24» в Дзен Новости и на наш канал в Дзен