Maailman suurimmat, arvokkaimmat timantit voivat syntyä nestemäisen metallin taskuissa, jotka sijaitsevat syvällä maapallolla, uusi tutkimus toteaa.
Tämä löytö viittaa siihen, että nestemäisen metallin taskut, jotka on viipynyt koko maan vaippakerroksessa, planeetan kuoren ja ytimen välissä, voivat olla avainasemassa siinä, kuinka hiili ja muut elementit ovat avainasemassa elinkaaren aikana Maan sisätilojen ja planeetan pinnan välillä, tutkijat sanoivat.
Yleensä timantit muodostuvat syvälle maapallon vaipan kuumaan kallioon, nouseen pintaan tulivuorenpurkauksien seurauksena. Suurin tähän mennessä löydetty jalokivilaatuinen timantti on Cullinan-timantti, joka löydettiin Etelä-Afrikassa vuonna 1905. 3 106,75 karaatin timantti, joka myöhemmin leikattiin useisiin kiillotettuihin kappaleisiin, painoi alun perin 1,37 naulaa. (621,35 grammaa) ja oli noin 3,86 tuumaa (9,8 cm).
Aikaisemman tutkimuksen mukaan maailman suurimmat jalokivilaatuiset timantit erottuvat pienistä koruista paitsi koon, myös koostumuksen ja rakenteen lisäksi.
"Heidän sisällään on juurtunut hyvin vähän sulkeumia - se on materiaalia, joka ei ole timanttia", sanoi tutkimuksen johtava kirjoittaja Evan Smith, geologi New Yorkin Amerikan gemologisessa instituutissa. "Ne ovat myös suhteellisen puhtaita, mikä tarkoittaa, että suurin osa näistä timanteista on valmistettu vain hiiliatomeista, toisin kuin monet muut timantit, jotka sisältävät typpiatomeja täällä täällä korvaamalla hiiliatominsa."
Lisäksi, kun suurimmat timantit ovat niiden karkeassa, kiillottamattomassa tilassa, "ne ovat muodoltaan epäsäännöllisiä, kuten tikkari, joka on ollut jonkin aikaa suussa jonkin aikaa, miellyttävien, symmetristen kiteiden sijasta, joista usein ajatellaan timantteja". Smith kertoi Live Sciencelle.
Nämä erot saivat tutkijat spekuloimaan siitä, että suuret timantit saattavat muodostua eri tavoin pienemmistä, yleisemmistä timanteista. Maailman suurimmat jalokivilaatuiset timantit "ovat kuitenkin niin paljon rahaa arvoisia, että on erittäin vaikea päästä niihin tutkimusta varten", Smith sanoi. Hän on selittänyt tutkimuksia, jotka saattavat ratkaista näiden suurten jalokivien alkuperän mysteerin, hän selitti.
Nyt Smith ja hänen kollegansa ovat analysoineet 42 sellaista jalokiviä, jotka on lainattu tutkijoille muutamaksi tunniksi kerrallaan. Lisäksi tutkijat tutkivat kaksi keskeneräistä näytettä ja yhdeksää niin kutsuttua "leikkausta", jalokivin puolien leikkaamisen ja kiillottamisen jälkeen jäljellä olevat kappaleet maksimaalisen kimaltelevuuden saavuttamiseksi.
Tutkijat havaitsivat näiden näytteiden sisälle jääneitä pieniä metallisia jyviä. Sulkeumat koostuivat kiinteytyneistä raudan, nikkelin, hiilen ja rikin seoksista, yhdistelmästä, jota ei koskaan nähty tavallisissa timanteissa, sanoi tutkimuksen avustaja Steven Shirey, geokemialainen Carnegie Institute of Science -tapahtumassa Washington DC: ssä. Tutkijat havaitsivat myös metaanin jälkiä. ja vety ohuissa tiloissa näiden sulkeumien ja ympäröivän timantin välillä.
Metalliset jyvät ovat todisteita siitä, että massiivisilla timanteilla on todennäköisesti epätavallinen alkuperä, tutkijat sanoivat. Näiden metallisulkeumien kemia viittaa siihen, että suuret timantit kiteytyvät metallisen nesteen taskuista. Sitä vastoin muut timantit kasvavat todennäköisesti kemiallisesta keitosta, joka on täynnä hiiltä, happea ja vetyä, Smith sanoi.
Joillakin tutkijoiden tutkimilla näytteillä oli myös piitä sisältäviä mineraalien sulkeumia, jotka muodostuvat korkeissa paineissa, joita havaitaan äärimmäisissä syvyyksissä, tutkijat kertoivat. Tutkijoiden arvion mukaan suuret timantit ovat "erittäin syviä" jalokiviä, jotka todennäköisesti muodostuvat noin 254–410 mailin (410–660 kilometrin) syvyydessä. Verrattuna aikaisempaan tutkimukseen ehdotettiin, että suurin osa muista jalokiviä muodostuu vain 93–124 mailin (150–200 km) syvyydessä.
Nämä havainnot tarjoavat suoran todisteen jo pitkään epäillyistä, teoreettisesti ennakoiduista kemiallisista reaktioista maan vaipassa, jotka luovat taskuja metallisesta rauta-nikkeliseoksesta, Smith sanoi. Suurin osa maan vaipan raudasta ja nikkelistä on sitä vastoin yleensä sitoutuneena happea tai muuta kemikaalia, hän selitti.
Vaikka suuria ja yleisempiä timantteja löytyy joskus toisistaan, se ei tarkoita, että ne muodostuisivat yhdessä, Shirey kertoi Live Science: lle. Sen sijaan sama magma, joka virtaa ylöspäin tuodakseen suuria timantteja pintaan, voi myös vetää pienempiä timantteja, jotka muodostuivat matalampaan syvyyteen, hän sanoi.
Näiden havaintojen ei pidä antaa olettaa olevan "nestemäisen metallin valtameri syvällä maapallon vaipassa", Smith sanoi. Nestemäinen metalli tulee todennäköisesti vain taskuihin, "jotka rajoittuvat ehkä nyrkkikokoisiin, jos arvaaisin, että ne ovat täynnä vaipan", hän lisäsi.
"Tätä metallista rautaa ei ole paljon - vain noin 1% vaipasta", Smith sanoi. "Silti se muuttaa tapaa, jolla meidän on ajateltava syvempää maata, koska elementit, kuten hiili, liukenevat hyvin metallisessa raudassa. Tämä tarkoittaa, että tämän metallin läsnäolo voi vaikuttaa hiilen, typen ja vedyn kiertoon syvästä maasta pinnalle , maapallon vaipasta mihin asumme. "
Tulevaisuuden tutkimuksella voitaisiin selvittää, mitä muita elementtejä näissä suurissa timanteissa tai niiden poikkileikkauksissa on, ja mitkä isotoopit ovat mukana, Smith sanoi.
"Tämä saattaa auttaa valaisemaan tämän metallin alkuperää. Mistä se tulee, miten se muodostuu, mikä elinkaari sillä on, mihin prosesseihin se osallistuu", hän sanoi.
Tutkijat tarkensivat havaintonsa verkossa tänään (15. joulukuuta) Science-lehdessä.
