Древний алмаз, найденный в Ботсване, содержит невиданный ранее минерал, добытый из глубин Земли.

Минерал, получивший название давемаоит, открывает уникальное окно в химические процессы глубинных слоев Земли.

Алмаз шириной около четырех миллиметров и весом 81 миллиграмм был добыт в шахте Орапа в Ботстване. В 1987 году торговец драгоценностями продал его ученому из Калифорнийского технологического института, который изучал алмазы, но ни продавец, ни ученый не знали, насколько он особенный.

Алмаз, который сейчас находится в Музее естественной истории округа Лос-Анджелес в Калифорнии, недавно был проанализирован Оливером Чаунером из Университета Невады в Лас-Вегасе. Он ищет в мире так называемые «сверхглубокие алмазы», ​​которые могут рассказать нам о глубоких недрах Земли.

Большинство алмазов образуются на глубине от 120 до 250 километров под землей, но алмазы сверхглубокой разновидности рождаются в нижней мантии Земли, которая начинается в 660 километрах от поверхности.

Когда Чаунер и его коллеги изучили алмаз из Ботсваны с помощью рентгеновских лучей, они обнаружили крошечные кристаллы другого минерала, заключенные внутри. Они использовали лазер, чтобы извлечь эти кристаллы, а затем применили масс-спектрометрию, чтобы определить, из чего они сделаны.

Крошечные кристаллы оказались формой силиката кальция (CaSiO₃), которая, как предполагалось, существует в нижней мантии, но никогда ранее не наблюдалась. Молекулы внутри него принимают особую кубическую форму, известную как структура перовскита.

Атомный состав этого конкретного перовскита, который в основном содержит кальций, кремний и кислород, показывает, что он мог образоваться только в экстремальных условиях нижней мантии, где давление более чем в 200 000 раз превышает давление на поверхности Земли. В поверхностных условиях силикат кальция обычно находится в виде белого минерала, называемого волластонитом, который имеет игольчатые кристаллы.

Чаунер и его коллеги назвали новый силикат кальция давемаоит в честь исследователя глубин Земли Хо-Квана «Дэйва» Мао из Научного института Карнеги в Вашингтоне. Ученые отмечают, что давемаит нестабилен в обычных условиях, но поскольку он был заключен в твердый алмаз, его структура сохранилась в долгом путешествии до рудника Орапа, которое могло занять от 100 миллионов до полутора миллиарда лет.

Когда мы вскрыли алмаз, давемаоит оставался нетронутым около секунды, затем мы увидели, как он расширился и вздулся под микроскопом и фактически превратился в стекло
Оливер Чаунер

Считается, что давемаоит составляет около пяти процентов нижней мантии Земли и содержит радиоактивные элементы, такие как уран, торий и калий-40, которые при своем распаде нагревают Землю. По словам ученых, без этих радиоактивных элементов Земля к настоящему времени остыла бы.