세계에서 가장 크고 가장 귀중한 다이아몬드는 지구 깊은 곳에 위치한 액체 금속 주머니에서 태어날 수 있다고 새로운 연구 결과가 나왔습니다.
이 발견은 지구의 맨틀 층 전체에 행성의 껍질과 핵 사이에 박힌 액체 금속 주머니가 지구의 내부와 행성 표면 사이에서 탄소와 다른 요소들이 생명주기의 핵심 인 방법에 중요한 역할을 할 수 있다고 제안했다.
일반적으로 다이아몬드는 지구 맨틀의 뜨거운 암석에서 깊게 형성되어 화산 폭발로 표면으로 올라갑니다. 현재까지 발견 된 가장 큰 보석 품질의 다이아몬드는 1905 년 남아프리카에서 발굴 된 Cullinan 다이아몬드입니다. 3,106.75 캐럿의 다이아몬드는 나중에 1.37 파운드의 여러 조각으로 절단되었습니다. (621.35 그램), 길이는 약 3.86 인치 (9.8 센티미터)였습니다.
이전 연구에 따르면 세계에서 가장 큰 보석 품질의 다이아몬드는 크기뿐만 아니라 구성과 구조에서도 작은 보석보다 뛰어납니다.
뉴욕의 Gemological Institute of America의 지질학자인 에반 스미스 (Evan Smith)는“그들 안에는 흠집이 거의 없다. 즉 다이아몬드가 아닌 물질”이라고 말했다. "그들은 또한 비교적 순수하다. 이것은이 다이아몬드의 대부분이 여기에 질소 원자를 포함하고 있고 그들의 탄소 원자를 대체하는 다른 많은 다이아몬드와 달리 단지 탄소 원자로 만들어진다는 것을 의미한다."
또한, 가장 큰 다이아몬드가 거칠고 닦지 않은 상태에있을 때, "다이아몬드는 종종 다이아몬드로 생각하는 근사하고 대칭적인 결정 대신 한동안 누군가의 입에 있던 막대 사탕처럼 모양이 불규칙합니다." 스미스는 라이브 사이언스에 말했다.
이러한 차이로 인해 과학자들은 큰 다이아몬드가 더 작고 더 일반적인 다이아몬드와 다른 방식으로 형성 될 수 있다고 추측했습니다. 그러나 세계에서 가장 큰 보석 품질의 다이아몬드는 "돈이 너무 많아 연구에 접근하기가 매우 어렵다"고 Smith는 말했다. 그는이 큰 보석 기원의 신비를 해결할 수있는 꼼꼼한 연구를 수행했다고 그는 설명했다.
Smith와 그의 동료들은 한 번에 몇 시간 동안 연구원들에게 각각 빌려준 42 개의 완성 된 보석 표본을 분석했습니다. 또한 과학자들은 미완성 된 2 개의 샘플과 9 개의 소위 "오프 컷"을 검사했습니다. 보석의 패싯을 자르고 연마 한 후 남은 조각은 최대한의 광택을냅니다.
연구원들은이 샘플들 안에 갇힌 작은 금속 입자들을 발견했습니다. 워싱턴 DC에있는 카네기 과학 연구소의 지질학자인 스티븐 쉬 레이 (Steven Shirey)는 이번 연구에서 과학자들은 메탄의 흔적을 발견했다고 밝혔다. 및 이들 개재물과 봉입 다이아몬드 사이의 얇은 공간에서의 수소.
금속 입자는 거대한 다이아몬드가 특이한 기원을 가지고 있다는 증거라고 연구원들은 말했다. 이러한 금속 내포물의 화학은 큰 다이아몬드가 금속 액체 주머니에서 결정화됨을 시사합니다. 반면에 다른 다이아몬드는 탄소, 산소 및 수소가 함유 된 화학 수프에서 자랄 가능성이 있다고 Smith 씨는 말했다.
연구원들이 조사한 많은 샘플들도 극심한 깊이에서 발견되는 고압에서 형성되는 실리콘 함유 미네랄 함유 물을 가지고 있다고 과학자들은 말했다. 연구원들은 큰 다이아몬드가 약 254 ~ 410 마일 (410 ~ 660km) 깊이에 형성 될 수있는 "슈퍼 딥"보석이라고 추정했습니다. 이에 비해, 이전 연구에 따르면 대부분의 다른 보석 다이아몬드는 150-200km 깊이의 93-124 마일 깊이에 형성됩니다.
이 연구 결과는 지구의 맨틀에서 금속 철-니켈 합금의 포켓을 생성하는 이론적으로 예측 된 오랜 화학 반응의 직접적인 증거를 제공한다고 Smith는 말했다. 반면 지구 맨틀에있는 대부분의 철과 니켈은 보통 산소 나 다른 화학 물질과 결합되어 있다고 그는 설명했다.
큰 다이아몬드와 더 일반적인 다이아몬드가 함께 발견 되기는하지만, 이것이 함께 형성되는 것은 아니라고 Shirey는 Live Science에 말했습니다. 대신, 큰 다이아몬드를 표면으로 가져 오기 위해 위쪽으로 흐르는 동일한 마그마도 얕은 깊이로 형성된 작은 다이아몬드를 끌어 올릴 수 있다고 그는 말했다.
스미스는“이 발견은 지구 맨틀 깊이에 액체 금속의 바다가 있다는 것을 암시해서는 안된다”고 말했다. 액체 금속은 주머니에 들어있을 가능성이 높다. "내가 생각하기에 주먹 크기로 제한되어있다"고 덧붙였다.
스미스는“이 금속성 철분은 많지 않다. 맨틀의 약 1 % 정도에 불과하다”고 말했다. "아직 탄소와 같은 원소가 금속 철에 잘 녹기 때문에 더 깊은 지구에 대해 생각해야하는 방식이 바뀐다. 이는이 금속의 존재가 탄소, 질소 및 수소의 순환에 영향을 줄 수 있음을 의미한다. 지구 맨틀에서 우리가 사는 곳까지. "
향후 연구에 따르면이 대형 다이아몬드에 포함 된 다른 요소 또는 그 컷오프와 동위 원소가 포함 된 요소를 조사 할 수 있다고 Smith는 말했다.
"이것은이 금속의 기원에 빛을 비추는 데 도움이 될 수있다. 그것이 어디서, 어떻게 형성되고, 어떤 수명이 있으며, 어떤 과정에 참여하고 있는지"라고 그는 말했다.
과학자들은 Science 지에 오늘 온라인 (12 월 15 일)에 발견 한 내용을 자세히 설명합니다.
