I diamanti più rari della Terra

20114

I diamanti super profondi si formano in un antico serbatoio di carbonio nel mantello inferiore che è separato dal ciclo del carbonio che opera sulla superficie terrestre.

La maggior parte dei diamanti sono fatti di carbonio riciclato più e più volte tra la superficie terrestre e la sua crosta. Ma i diamanti con le origini più profonde – come il famoso Hope Diamond – sono fatti di carbonio da una fonte separata: un antico serbatoio scoperto di recente nascosto nel mantello inferiore della Terra.

Indizi chimici all’interno di questi diamanti superprofondi suggeriscono che esiste un limite precedentemente sconosciuto alla profondità del ciclo del carbonio della Terra. Comprendere questa parte del ciclo del carbonio – come e dove il carbonio si muove dentro e fuori dall’interno del pianeta – può aiutare gli scienziati a comprendere i cambiamenti del clima del pianeta nel corso di eoni, affermano i ricercatori.

I diamanti si formano a diverse profondità prima di raggiungere la superficie dove vengono dissotterrati.

“La maggior parte dei diamanti con cui le persone hanno familiarità provengono dai 250 chilometri superiori del pianeta”, afferma Margo Regier, geochimica dell’Università di Alberta a Edmonton. I diamanti “Superdeep” provengono da almeno 250 chilometri sottoterra e “sono davvero piuttosto rari”, dice Regier. Ma i più rari di tutti sono i diamanti che si formano fino a 700 chilometri più in basso, all’interno del mantello inferiore.

“Spesso quelli sono alcuni dei più grandi che trovi, come Hope Diamond”

Questi diamanti più profondi e molto apprezzati sono anche scientificamente inestimabili, offrendo una rara finestra sul mantello inferiore. Ad esempio, minuscole imperfezioni conservate in alcuni dei diamanti contengono tesori geologici: la forma più profonda di acqua conosciuta all’interno della Terra , o anche alcuni dei più antichi materiali conservati sul pianeta.

La fonte del carbonio in questi diamanti più profondi è stata un mistero, ma gli scienziati si sono chiesti se provenisse dalla subduzione delle placche tettoniche della Terra. Quando una piastra scivola sotto l’altra e affonda nel mantello, trasporta il carbonio dalla superficie verso l’interno, una parte fondamentale del ciclo del carbonio. Parte del carbonio alla fine ritorna in superficie, attraverso vulcani in eruzione o come diamanti, mentre alcuni vengono sequestrati nella crosta profonda o nel mantello superiore. Il sequestro del carbonio per subduzione potrebbe aver giocato un ruolo chiave nella creazione di spazio per l’accumulo di ossigeno nell’atmosfera terrestre, aprendo la strada al Grande Evento di ossidazione circa 2,3 miliardi di anni fa.

La composizione chimica dei diamanti a una profondità superiore a 660 chilometri era notevolmente diversa da quella dei diamanti meno profondi. Quelli “si formano in modo diverso, dal carbonio già immagazzinato nel mantello”, dice Regier. “I campioni più profondi devono essere stati [fatti di] carbonio primordiale che non è mai sfuggito dal pianeta.”
La scoperta suggerisce anche un limite alla profondità con cui il carbonio dalla superficie può essere sepolto all’interno del pianeta. Un’implicazione di ciò è che mette in dubbio se la subduzione sia stata in grado di seppellire il carbonio in profondità e per un tempo sufficientemente lungo da essere una forza trainante dietro il Grande Evento di Ossidazione.

Il legame tra subduzione e aumento dell’ossigeno sull’antica Terra è ancora una questione aperta, riconosce Regier. “La Terra è complessa … [e] il fatto che abbiamo campioni che ci parlano di questo ciclo del carbonio nel profondo del pianeta è eccitante”, aggiunge. “Dice che ci sono molte cose che non capiamo sul nostro pianeta.”