두 개의 특별한 남아프리카 다이아몬드의 미스터리는 과학계를 경악하게 했습니다.

두 개의 남아프리카 다이아몬드가 희귀하게 결합된 모습은 사람들의 호기심을 자극할 뿐만 아니라 지구 깊숙한 곳에서 다이아몬드가 어떻게 형성되는지 보여줍니다.

지구의 유연한 맨틀에서 수백 킬로미터 깊이에 형성된 한 쌍의 다이아몬드에서 완전히 반대되는 화학적 환경에서 형성된 물질 입자가 발견되었습니다. 이러한 조합은 매우 이례적이어서 연구자들은 이들의 공존이 "거의 불가능하다"고 생각합니다. 이러한 물질의 존재는 맨틀의 화학적 과정과 다이아몬드를 형성하는 반응에 대한 통찰력을 제공합니다. 사진: 야엘 켐페, 야코프 바이스.

두 개의 다이아몬드는 남아프리카 공화국의 한 광산에서 발견되었습니다. 다른 많은 보석과 마찬가지로, 이 다이아몬드에도 내포물이라는 것이 포함되어 있습니다. 내포물은 다이아몬드가 형성될 때 갇힌 주변 암석의 작은 조각들입니다. 대부분의 보석상들은 이러한 내포물을 싫어하지만, 과학자들 에게는 흥미로운 정보를 제공합니다. 사진: Shutterstock.

특히 다이아몬드가 접근하기 어려운 맨틀 깊숙한 곳에서 형성될 때 이러한 현상이 두드러지는데, 다이아몬드는 이러한 내포물을 거의 방해받지 않고 표면으로 운반하기 때문입니다. 이러한 광물이 맨틀 깊숙한 곳에서 원래 상태를 유지한 채 수백 킬로미터를 솟아오를 수 있는 유일한 방법입니다. 사진: 수젯 티머만.

이 두 개의 특별한 새로운 다이아몬드는 모두 산소 원자가 풍부한 탄산염 광물(산화된 상태)과 산소가 부족한 니켈 합금(화학 용어로 환원된 상태)을 포함하고 있습니다. 산과 염기가 즉시 반응하여 물과 소금을 생성하는 것처럼, 산화된 탄산염 광물과 환원된 금속은 오랫동안 공존하지 않습니다. 사진: 수젯 티머만.

일반적으로 다이아몬드 내포물은 두 가지 중 하나만을 나타냅니다. 따라서 예루살렘 히브리 대학교 지구과학 선임 강사인 야코프 바이스와 그의 동료들은 다이아몬드 샘플에 두 가지가 모두 존재한다는 사실에 의아해했습니다. 사진: 그레이엄 피어슨

두 다이아몬드를 면밀히 분석한 결과, 연구진은 내포물이 반짝이는 다이아몬드를 만들어낸 반응의 "순간"을 포착했다는 것을 발견했습니다. 이는 맨틀의 탄산염 광물과 환원된 금속이 반응할 때 다이아몬드가 형성될 수 있음을 처음으로 확인한 것입니다. 과학자들이 천연 다이아몬드에서 해당 반응의 중간 지점을 관찰한 것은 이번이 처음입니다. 사진: TomekD76/iStock.

이 발견은 맨틀의 신비로운 중간층에 무엇이 있는지에 대한 중요한 함의를 지닙니다. 지표면에서 멀어질수록 암석과 광물은 점점 희소해지고 산소 분자도 점점 줄어들지만, 맨틀의 이러한 이동에 대한 직접적인 증거는 거의 없습니다. 사진: 그레이엄 피어슨

지구 표면 아래 280~470km 깊이에서 발견된 두 개의 새로운 다이아몬드 표본은 맨틀의 이론적 화학 조성에 대한 최초의 실질적인 증거를 제공합니다. 바이스는 전문가들이 예상보다 더 깊은 곳에 존재하는 산화된 용융 물질을 발견했다고 밝혔습니다. 다이아몬드를 지표면으로 끌어올린 화산암인 킴벌라이트는 너무 산화되어 있어 연구자들은 300km 아래에서는 형성될 수 없다고 생각했습니다. 사진: 웬지아 판, W. 디자인 스튜디오

그러나 최근 발견은 산화된 암석이 더 깊은 곳에 존재하며, 따라서 킴벌라이트도 존재할 수 있음을 시사합니다. 다이아몬드 형성 반응은 탄산염 유체가 지각판의 섭입에 의해 아래로 끌려 내려가 산소가 풍부한 광물이 맨틀의 금속 합금과 접촉할 때 발생하는 것으로 추정됩니다. 이미지: Gem Diamonds Ltd.

니켈이 풍부한 내포물은 일부 다이아몬드에서 나타나는 이상한 현상을 설명하는 데 도움이 될 수도 있습니다. 즉, 니켈 원자가 이러한 다이아몬드의 결정 격자에서 탄소를 대체하는 것처럼 보이는 것입니다. 사진: Shutterstock.

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출처: https://khoahocdoisong.vn/bi-an-hai-vien-kim-cuong-dac-biet-nam-phi-khien-gioi-khoa-hoc-sung-sot-post2149056752.html