Nester Korolev przekręca klamkę. Mikroskop klika. I oto jest. Maleńkie ziarenko minerału, uformowane setki kilometrów pod powierzchnią, wpatruje się w niego. Nester nigdy wcześniej nie widziała czegoś takiego. I nikt inny. Zwykle materiały z głębi Ziemi ulegają zniszczeniu w drodze na górę. Ale diamenty to trwały materiał. Zamykają te minerały w swojej strukturze, zapewniając im bezpieczeństwo i zdrowie.
To nie tylko szczęśliwe znalezisko. Nowe technologie laserowe i techniki rentgenowskie zmieniły zasady gry. Geolodzy tacy jak Korolev z Amerykańskiego Muzeum Historii Naturalnej szukają tam, gdzie nikt wcześniej nie dotarł. Jeden z badaczy nazwał ten proces „eksplozją” nowych odkryć w płaszczu, warstwie wolno płynącej skały znajdującej się pomiędzy skorupą ziemską a jądrem.
Widzimy minerały takie jak breite i goldschmidtite. Imiona nadawane na cześć wybitnych naukowców, co nie jest zaskakujące. Każde nowe odkrycie dodaje kolejny element układanki. Skały ulegają przemianie pod wpływem 高温 i ciśnienia. Zmusza to nas do ponownego rozważenia naszych poglądów na temat ilości, w jakich substancje takie jak węgiel czy wodór mogą być magazynowane wewnątrz planety.
Weźmy na przykład burnwoodite. Kryształ, który znajduje się teraz pod obiektywem mikroskopu Korolewa. To jedno z dwóch nowych odkryć, których dokonał wraz ze swoją przełożoną Kat Kiseyevą. Międzynarodowa Unia Mineralogiczna oficjalnie uznała te odkrycia. Chociaż Burnwoodite nie został jeszcze upubliczniony. Być może memorandum jest nadal drukowane.
Co mogą nam powiedzieć te maleńkie inkluzje? To wszystko.
Różnice chemiczne dowodzą, że materiał przemieszcza się efektywnie z powierzchni do głębokiej ciemności i z powrotem. Ziemia to gigantyczna maszyna mieszająca. Bez tego procesu płaszcz byłby nudno jednolity. Zamiast tego widzimy różnorodność.
Weźmy pod uwagę kopylovit. Minerał ten odnaleziono w amerykańskim diamencie wydobywanym z opuszczonej kopalni w Wyoming. Występuje w górnym płaszczu. Na głębokości kilkudziesięciu kilometrów? Może. A może do dwustu kilometrów. Zawiera tytan i potas. Pierwiastki te powszechnie występują w skałach skorupy ziemskiej. Dlatego kopyto prawdopodobnie powstaje, gdy skały osadowe są wciągane do płaszcza podczas procesu subdukcji. Sejsmolodzy wiedzą, że płyty zapadają się na duże głębokości. Ale czy opady atmosferyczne unoszą się wraz z nimi tą „windą”? „Potrzebujesz dużo opadów” – mówi Korolev. Wierzy, że przeżyją. Przynajmniej na tej głębokości.
Jeszcze jeden mały szczegół. Kopylovit jest rzadki na swój sposób. Tylko trzy procent wszystkich znanych minerałów nosi nazwy kobiet. Ten sam minerał utrwala imię Mayi G. Kopylovej. W tytule wspomniany jest także jej ojciec, rosyjski poeta i fizyk Herzen.
Burnwoodyt pochodzi ze znacznie większych głębokości. Występuje w brazylijskim diamencie. Minerał ten powstaje w wyniku rozkładu innego minerału – dawemavitu – podczas jego unoszenia się do strefy przejściowej. Głębokość tej strefy waha się od 410 do 660 kilometrów. Atomy układają się chaotycznie. Ciśnienie gwałtownie wzrasta. Obecność aluminium w strukturze sugeruje, że materiał skorupy ziemskiej był w jakiś sposób zaangażowany w procesy zachodzące w dolnym płaszczu.
Czy to możliwe?
„Istnieje większa różnorodność, niż sądziliśmy” – mówi Oliver Zauner z Uniwersytetu Nevada w Las Vegas (UNLV). Nie był częścią zespołu badawczego, ale dobrze zna minerały. Wcześniej po prostu ich nie zauważano. Teraz je widzimy.
Kiseeva wziął się już do pracy. Ma kolejnych kandydatów do badań – diamenty z nowymi inkluzjami. „Kontynuujemy” – mówi.
