- Nova studija tvrdi da je karbonado nastao kada je udar asteroida pokrenuo brzu subdukciju i odneo materijal bogat ugljenikom u Zemljin plašt.
- Analiza brazilskih uzoraka nije pokazala tragove udarnog šoka, a staklasta površina kamena verovatno je nastala kasnijim otapanjem.
- Izotopi ugljenika uglavnom ukazuju na poreklo iz drevnih organizama, ali deo uzoraka sugeriše mešavinu različitih izvora.
Karbonado, ili crni dijamant, neobičan je kamen porozne strukture koji se pronalazi samo u koritima reka u Brazilu i Centralnoj Africi.
Za razliku od klasičnih prozirnih dijamanata, sastoji se od guste nakupine mikroskopskih kristala, a stena iz koje izvorno potiče nikada nije pronađena.
Zbog toga je njegovo poreklo decenijama predmet naučnih rasprava, a neki istraživači su smatrali da potiče iz svemira ili da je nastao pri silovitom kozmičkom udaru, piše Sajens alert.
Zrno karbonada može sadržati brojne šupljine i mešavinu različitih minerala, od kojih svaki može biti trag određene faze iz njegove prošlosti. Nova studija nudi drugačiju verziju te priče. Prema njoj, drevni udar asteroida mogao je da gurne materijal bogat ugljenikom duboko u Zemljinu unutrašnjost.
Dijamanti su se formirali u omotaču jezgra (plaštu), nakon čega su se vratili prema površini. U takvom scenariju, sudar je samo početak procesa, a ne direktan uzrok nastanka dijamanata.
Istraživanje brazilskih uzoraka
Kako bi proverili tu hipotezu, Atila Demenji, Peter Nemet i njihove kolege proučavali su uzorke karbonada iz brazilske formacije Tombador. Analizirali su ugljenik, skenirali kamenje rendgenskim zracima i pregledali odabrana zrna pod elektronskim mikroskopima.
Prva nepoznanica bila je staklasta površina kamena, koja se ranije poređena sa otopljenom spoljašnjom korom meteorita. Da je sjaj posledica udara, u mikroskopskoj strukturi dijamanta postojali bi tragovi. Međutim, istraživači su utvrdili da se kristalna struktura dijamanta neometano nastavlja kroz površinu i da u pregledanim zrnima nema naznaka udarnog šoka.
Pojedini uzorci imali su i tanak sloj anataza, minerala titanijum-dioksida. Ispod njega su bili očuvani kristali dijamanta, dok se glatka površina protezala i preko tog sloja i preko samog dijamanta.
"Do formiranja staklaste površine moralo je doći nakon taloženja tog minerala", rekao je Demenji za Sajens alert.
Takav sled ukazuje na to da se prvo stvorio zaštitni sloj, a da su kasnije tečnosti verovatno otopile deo dijamanta i sloja, što je zagladilo površinu. Sjaj stoga govori o kasnijim procesima u istoriji kamena, a ne o njegovom nastanku.
Poreklo ugljenika
Kako bi utvrdili poreklo ugljenika u dijamantima, istraživači su merili odnose njegovih izotopa. Kod većine uzoraka ti odnosi odgovaraju ugljeniku koji potiče od drevnih organizama. Jedno zrno pokazalo je rezultat između tipičnog karbonada i dijamanata formiranih duboko u Zemlji, što znači da njegov ugljenik možda potiče iz mešavine izvora.
Ipak, kako je materijal sa površine mogao da dospeti na dubine potrebne za formiranje dijamanata?
"To je moglo da se dogodi jedino veoma brzom subdukcijom, jer bi u suprotnom pore unutar dijamanta nestale", rekao je Demenji.
Subdukcija je proces u kom materijal sa površine tone u unutrašnjost planete. U modelu ovog tima, brzo poniranje objašnjava zašto karbonado i danas ima poroznu strukturu. Istraživači pretpostavljaju da je veliki sudar na mladoj Zemlji mogao da pokrene takav proces.
"Poznato je da su Zemlju bombardovala nebeska tela prečnika od 100 do 200 kilometara, a takvi događaji su mogli da podstaknu brzu subdukciju", dodao je Demenji.
Sedimenti bogati organskom materijom, povučeni prema dole, stigli su do plašta, gde ih je ogroman pritisak pretvorio u dijamant. Magma koja se dizala kasnije je razbila stenu sa dijamantima i iznela fragmente na površinu. Drugi minerali ispunili su pore, erozija ih je odložila u sedimente, a tečnosti su im na kraju zagladile površinu.
Potvrde i otvorena pitanja
Predloženi model povezuje nekoliko specifičnosti karbonada: poreklo ugljenika, poroznost, izlomljen izgled i prostore ispunjene mineralima. Jedna ranija studija opisala je uzorak karbonada preko kog je narastao dijamant draguljarskog kvaliteta, što Demenji smatra potvrdom da je karbonado proveo neko vreme u Zemljinom plaštu.
Ipak, istraživači nisu identifikovali konkretan udar koji bi bio povezan sa nastankom karbonada. Takođe nisu pronašli mineral unutar uzoraka koji bi definitivno dokazao da je materijal iz kore dospeo u plašt pre formiranja dijamanata.
Demenji kaže da bi takav nalaz bio posebno koristan test. Poreklo od organskog materijala i subdukcija podstaknuta udarom zasad ostaju hipoteze. Ono što studija direktnije utvrđuje jeste redosled događaja na površini kamena: sloj anataza nastao je pre staklastog sjaja, što je u skladu sa kasnijim otapanjem pod uticajem tečnosti. Istraživanje je objavljeno u časopisu Gondvana risarč.
Vaše mišljenje nam je važno - ostavite komentar, nije potrebna registracija!
BONUS VIDEO: