Minerali i zbuluar është një lloj diamanti, hulumtimet rreth përmbajtjes së tij - do të sjellin informata të reja se si u krijua Toka.

<b></b> Zbulohet një mineral i ri në Tokë - i panjohur për shkencëtarët deri më sot

Zbulohet një mineral i ri në Tokë - i panjohur për shkencëtarët deri më sot

07.05.2022 12:52

Një diamant që u formua thellë në mantelin e tokës përmban një mineral që nuk është parë kurrë më parë në natyrë.

Zbulimi është një vështrim i rrallë në mantelin e thellë dhe mund të çojë në zbulimin e informacioneve të reja rreth strukturës së planetit në thellësi prej më shumë se 660 kilometrash. Kjo, nga ana tjetër, mund t'i ndihmojë gjeologët të kuptojnë më mirë se si manteli kontrollon tektonikën e pllakave të tokës.

Minerali, perovskiti silikat kalciumi, formohet vetëm nën presionet tepër të larta që ndodhin thellë në tokë. Mostra e sapoidentifikuar ka të ngjarë të jetë formuar midis 660 dhe 900 km nën sipërfaqen e planetit, thotë mineralologu Oliver Tschauner i Universitetit të Nevadës, Las Vegas.

Megjithëse minerali ishte sintetizuar më parë në laborator duke përdorur 20 gigapaskal presion (pothuajse 200000 herë më i lartë se presionin atmosferik), ai ishte kthyer menjëherë në një formë tjetër kur u hoq nga ai mjedis artificial me presion të lartë.

Pra, studiuesit kishin supozuar se do të ishte e pamundur të nxirrej perovskite silikat kalciumi që ndodh në mënyrë natyrale nga manteli. “Menduam se shanset për ta gjetur ishin aq të ulëta sa nuk e kërkuam kurrë në mënyrë aktive”, thotë Tschauner.

Pra, ishte një surprizë kur ai dhe kolegët e tij, duke analizuar papërsosmëritë në një diamanti –Orapa, gjetën tre pika të vogla të perovskitit silikat kalciumi. Silikati i kalciumit gjendet në forma të tjera, duke përfshirë volastonitin në kore dhe brejitin në rajonet e mesme dhe të poshtme të mantelit.

Por ky version kishte një strukturë kristalore kubike dalluese që e shënonte atë si të ndryshëm nga ato versione të mineralit. Tschauner dhe kolegët e tij e quajtën mineralin e ri "davemaoite", sipas gjeologut Ho-Kwang "Dave" Mao, i cili kreu disa nga eksperimentet pioniere në përdorimin e diamanteve si presa për të gjeneruar eksperimentalisht presione të ngjashme me mantelin në sipërfaqen e tokës. Ata e bënë publik këtë lajm për revistën Science.

Gjeoshkencëtarët mund të kenë një ide të mirë për përbërjen e mantelit të tokës bazuar në atë që është e pranishme në kore, sepse shkëmbinjtë në mantel dhe kore janë të lidhur: tektonika lëviz shkëmbinjtë dhe mineralet lart e poshtë midis shtresave gjatë miliona viteve.

Megjithatë, mineralet shndërrohen dhe ndryshojnë duke lënë presionin e lartë dhe temperaturat e nalta të mantelit të poshtëm. Diamantet janë e vetmja ‘dritare direkte’ në këtë rajon, sepse ata nuk shndërrohen.

Ata formohen të paktën 150 km nën sipërfaqe, me disa prej tyre me origjinë deri në 1000 km. Struktura kristalore e diamanteve është e përbërë nga karboni i pastër, por ata shpesh marrin pjesë të vogla të rrethinës së tyre derisa formohen. Për shkak se diamantet janë tepër të fortë, ata mund të ‘vulosen’ në këto "pjesëza" mikroskopike nën presion shumë të lartë – edhe kur diamanti ngjitet në kore dhe ‘shkëputet’ nga një minatorët.

"Diamanti nuk lejon asgjë të hyjë apo të dalë," thotë Oded Navon, një gjeolog që studion diamantet dhe mantelin e thellë në Universitetin Hebraik në Jerusalem, por nuk ishte i përfshirë në identifikimin e davemaoitit. "Është me të vërtetë një ‘kuti’ përsosshmërisht e mbyllur."

Sasia e davemaoitit në diamantin e Botsvanisë ishte jashtëzakonisht e vogël, secili me vetëm tre pika, me diametër rreth 5 deri në 10 mikrometra. Tschauner dhe kolegët e tij përdorën rrezet X për të analizuar përmbajtjen dhe më pas shpuan në dy prej tyre me një lazer, duke avulluar materialin dhe duke e dërguar atë përmes një pajisjeje të quajtur spektrometri i masës për të përcaktuar se cilët elementë përbënin mostrat.

Ata zbuluan se davemaoiti përmbante një sasi çuditërisht të lartë kaliumi. Kjo mund të ketë ndihmuar në stabilizimin e mineralit të mantelit të thellë gjatë qëndrimit të tij në sipërfaqen e tokës, thotë Tschauner.

Niveli i lartë i kaliumit lë të kuptohet gjithashtu për një "rrip transportues" global që qarkullon elementë midis kores dhe mantelit të thellë, thotë Yingwei Fei, një gjeokimist në Institutin Carnegie për Shkencë, i cili shkroi një editorial që shoqëronte studimin e ri në Science, por nuk ishte i përfshirë në hulumtim.

Kaliumi nuk është një përbërës kryesor në mantelin e thellë, megjithatë ai ka të ngjarë të gjendet  në pllakat e kores – zonat e subduksionit, ku një pllakë tektonike shtyhet nën një tjetër.

“Një formë e kaliumit është radioaktiv”, thotë Tschauner, dhe davemaoiti gjithashtu përmban sasi të vogla të elementeve radioaktive si toriumi dhe uraniumi, të cilët nuk merren lehtësisht nga mineralet e tjera që përbëjnë mantelin e poshtëm.

Kjo është e rëndësishme sepse prishja e këtyre elementeve është përgjegjëse për rreth një të tretën e nxehtësisë së gjeneruar në brendësi të tokës, thotë Tschauner. Duke konkluduar nga përqendrimet e mineraleve më afër sipërfaqes së tokës, gjeoshkencëtarët dyshojnë se davemaoiti përbën rreth 5 deri në 7% të mantelit të poshtëm. Por minerali mund të mos shpërndahet në mënyrë të barabartë, shton Tschauner.

Për shkak të kësaj, copëzat e davemaoitit të pasur me uranium dhe torium mund të mbizotërojnë në vende – ndoshta duke shpjeguar pse disa pjesë të mantelit janë më të nxehta se të tjerat. Këto pika të nxehta ndihmojnë në nxitjen e qarkullimit në mantel, i cili drejton tektonikën e pllakave, kështu që ndryshimet e vogla në përqendrimet e mineraleve mund të shtojnë ndikime të mëdha në sipërfaqen e planetit tonë.

Ndryshime të tilla mund të zbulojnë gjithashtu më shumë për lidhjet mes kores së tokës dhe mantelit të saj të poshtëm, ndoshta duke ndihmuar për të shpjeguar se si elementët udhëtojnë ndërmjet tyre.

“Kjo është një fushë studimi që sapo po bëhet e mundur.” – thotë Tschauner. “Të ketë ende mundësi të nxjerrësh minerale nga manteli i poshtëm është një drejtim mjaft i ri për këtë lloj kërkimi,” përfundon ai.

Tjera nga autori:
1