Ha habido una ‘Fábrica de Diamantes’ en las entrañas de la Tierra desde hace miles de millones de años

Jacarta

Las entrañas de la Tierra guardan muchos misterios sin resolver, incluido uno de ellos es la ‘fábrica de diamantes’ que se cree que existió hace miles de millones de años.

A tener en cuenta, el carbono juega un papel importante en los procesos geológicos que ocurren en el interior de la Tierra. La mayor parte del carbono de nuestro planeta se encuentra en su núcleo. Sin embargo, no se sabe con certeza si el carbono central se puede agregar o no al manto de la Tierra debido a la falta de conocimiento sobre los posibles mecanismos de transferencia de carbono en el límite entre el núcleo y el manto.

En el nuevo estudio, un equipo de geocientíficos dirigido por la Universidad Estatal de Arizona y la Universidad Estatal de Michigan realizó experimentos reproduciendo las condiciones extremas de presión y temperatura del límite entre el núcleo y el manto.

Sus resultados muestran que el agua puede reaccionar con núcleos de hierro metálico y liberar carbono en forma de diamante. Este proceso demuestra una relación importante entre los ciclos del agua y del carbono en la Tierra. Además, sus resultados predicen la posible presencia de diamantes en algunas regiones del manto más profundo.

“El carbono es un elemento esencial para la vida y juega un papel importante en muchos procesos geológicos”, dijo el Dr. Byeongkwan Ko, investigador postdoctoral en la Universidad Estatal de Michigan, citado por Sci News.

“El descubrimiento de un nuevo mecanismo de transferencia de carbono desde el núcleo al manto arrojará luz sobre la comprensión del ciclo del carbono en el interior de la Tierra. Esto es aún más interesante si se tiene en cuenta que la formación de diamantes en el límite entre el núcleo y el manto puede haber estado ocurriendo. durante miles de millones de años desde el comienzo de la subducción en el planeta”, explicó.

En su experimento, el Dr. Ko y sus colegas comprimieron la aleación de hierro y carbono y el agua a la presión y temperatura deseadas en el límite entre el núcleo y el manto de la Tierra, y luego fundieron la aleación de hierro y carbono.

Descubrieron que el agua y los metales reaccionan para formar óxidos e hidróxidos de hierro, como sucede con el óxido en la superficie de la Tierra. Sin embargo, encontraron que para las condiciones de frontera entre el núcleo y el manto, el carbono sale de la aleación de hierro y metal fundido y forma diamante.

“La temperatura en el límite entre el manto de silicato y el núcleo metálico a una profundidad de 3.000 km alcanza unos 3.900 grados centígrados, una temperatura lo suficientemente alta como para que la mayoría de los minerales pierdan el agua capturada en su estructura a escala atómica”, dijo el profesor Dan Shim, investigador de la Universidad Estatal de Arizona. .

“De hecho, la temperatura era lo suficientemente alta como para que algunos minerales tuvieran que derretirse en estas condiciones”, agregó.

Dado que el carbono es un elemento amante del hierro, se cree que una cantidad significativa de carbono está presente en el núcleo, mientras que se cree que el manto tiene relativamente poco carbono. Sin embargo, los geocientíficos han descubierto que hay más carbono en el manto de lo que se pensaba.

“A las presiones esperadas para el límite entre el núcleo y el manto de la Tierra, la aleación de hidrógeno con metal ferroso fundido parece reducir la solubilidad de otros elementos ligeros en el núcleo”, dijo el profesor Shim.

Por lo tanto, la solubilidad del carbono, que probablemente esté presente en el núcleo de la Tierra, disminuye localmente donde el hidrógeno ingresa al núcleo desde el manto (a través de la deshidratación).

Bueno, la forma estable de carbono en las condiciones límite de temperatura-presión del manto central de la Tierra es el diamante. “Entonces, el carbono que sale del núcleo externo fundido se convierte en diamante cuando ingresa al manto”, dijo el profesor Shim.

El estudio actual sugiere que el carbono filtrado desde el núcleo hacia el manto por este proceso de formación de diamantes podría proporcionar suficiente carbono para dar cuenta de la mayor cantidad de carbono en el manto.

Los investigadores también predicen que podrían existir estructuras ricas en diamantes en el límite entre el núcleo y el manto y los estudios sísmicos podrían detectar estas estructuras porque las ondas sísmicas deben viajar muy rápido para estas estructuras.

“La razón por la que las ondas sísmicas deben propagarse tan rápidamente a través de la estructura rica en diamantes en el límite entre el núcleo y el manto es que el diamante es altamente incompresible y menos denso que otros materiales en el límite entre el núcleo y el manto”, concluyó el profesor Shim.

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(rns/fyk)

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