Phát hiện vật chất chưa từng tồn tại trước đây trên viên kim cương ở sâu trong lòng đất

Được đặt tên davemaoite theo tên nhà địa vật lý nổi tiếng Ho-kwang (Dave) Mao, khoáng chất này là ví dụ đầu tiên về perovskite canxi silicat áp suất cao (CaSiO3) được tìm thấy trên Trái đất .

Một dạng khác của CaSiO3, được gọi là wollastonite, thường được tìm thấy trên toàn cầu, nhưng davemaoite có cấu trúc tinh thể chỉ hình thành dưới áp suất và nhiệt độ cao trong lớp phủ của Trái đất, lớp rắn chủ yếu của Trái đất bị mắc kẹt giữa lõi bên ngoài và lớp vỏ.

Chất mới được tìm thấy trên viên kim cương lấy từ đất sâu chưa từng được biết tới trước đây.

Davemaoite từ lâu đã được kỳ vọng là một khoáng chất dồi dào và quan trọng về mặt địa hóa trong lớp phủ của Trái đất. Nhưng các nhà khoa học chưa bao giờ tìm thấy bất kỳ bằng chứng trực tiếp nào về sự tồn tại của nó vì nó phân hủy thành các khoáng chất khác khi di chuyển về phía bề mặt và áp suất giảm.

Tuy nhiên, phân tích một viên kim cương từ Botswana, hình thành trong lớp phủ cách bề mặt Trái đất khoảng 660 km, đã tiết lộ một mẫu davemaoite nguyên vẹn bị mắc kẹt bên trong. Do đó, Hiệp hội khoáng vật học quốc tế hiện đã xác nhận davemaoite là một khoáng chất mới.

Tschauner và các đồng nghiệp của ông đã phát hiện ra mẫu davemaoite bằng một kỹ thuật được gọi là nhiễu xạ tia X synctron, kỹ thuật này tập trung chùm tia X năng lượng cao vào một số điểm nhất định bên trong viên kim cương với độ chính xác cực nhỏ. Mẫu davemaoite bên trong viên kim cương có kích thước chỉ vài micromet (phần triệu mét), vì vậy các kỹ thuật lấy mẫu kém hiệu quả hơn sẽ bỏ sót nó.

Davemaoite được cho là đóng một vai trò địa hóa quan trọng trong lớp phủ của Trái đất. Các nhà khoa học đưa ra giả thuyết rằng, khoáng chất này cũng có thể chứa các nguyên tố vi lượng khác, bao gồm uranium và thorium, giải phóng nhiệt thông qua phân rã phóng xạ. Do đó, davemaoite có thể giúp tạo ra một lượng nhiệt đáng kể trong lớp phủ.

Tschauner cho biết: “Việc phát hiện ra davemaoite cho thấy kim cương có thể hình thành xa hơn trong lớp phủ Trái đất so với suy nghĩ trước đây và nó cho thấy chúng có thể là nơi tốt nhất để tìm kiếm thêm các khoáng chất mới từ lớp phủ”.

Theo Tạp chí Điện tử