توصلت دراسة جديدة إلى أن أكبر وأثمن الماس في العالم قد يولد في جيوب من المعدن السائل الموجود في عمق الأرض.
وقال الباحثون إن هذا الاكتشاف يشير إلى أن جيوبًا من المعدن السائل تتخلل طبقة العباءة الأرضية ، بين قشرة الكوكب وقلبه ، قد تلعب دورًا رئيسيًا في كيفية تأثير الكربون والعناصر الأخرى لدورة الحياة بين باطن الأرض وسطح الكوكب.
بشكل عام ، يتشكل الماس عميقًا في الصخر الساخن لغطاء الأرض ، ويرتفع إلى السطح مع الانفجارات البركانية. أكبر ماسة من الأحجار الكريمة التي تم العثور عليها حتى الآن هي ألماس كولينان ، الذي تم اكتشافه في جنوب إفريقيا عام 1905. وقد بلغ حجم الماس الذي يبلغ 3106.75 قيراط ، والذي تم تقطيعه لاحقًا إلى عدة قطع مصقولة ، وزنه في الأصل 1.37 رطلاً. (621.35 جرامًا) ، وكان طوله حوالي 3.86 بوصات (9.8 سم).
وجدت الأبحاث السابقة أن أكبر ماسة من الأحجار الكريمة في العالم تبرز من المجوهرات الصغيرة ليس فقط في الحجم ، ولكن أيضًا في التركيب والهيكل.
قال المؤلف الرئيسي للدراسة إيفان سميث ، الجيولوجي في معهد الأحجار الكريمة في نيويورك: "لديهم القليل من الشوائب المحبوسة داخلهم - أي مادة ليست ماسية". "كما أنها نقية نسبيًا ، مما يعني أن معظم هذه الماسات مصنوعة فقط من ذرات الكربون ، على عكس الكثير من الماسات الأخرى ، التي تحتوي على ذرات النيتروجين هنا وهناك محل ذرات الكربون الخاصة بها."
بالإضافة إلى ذلك ، عندما تكون أكبر الماسات في حالتها الخشنة وغير المصقولة ، "فهي غير منتظمة الشكل ، مثل المصاصة التي كانت في فم شخص ما لفترة من الوقت ، بدلاً من البلورات اللطيفة المتناظرة التي يفكر فيها المرء غالبًا بالماس ،" قال سميث لـ Live Science.
دفعت هذه الاختلافات العلماء إلى التكهن بأن الماس الكبير قد يتشكل بطرق مختلفة من الماس الأصغر والأكثر شيوعًا. ومع ذلك ، قال سميث إن أكبر ماس في العالم من الأحجار الكريمة في العالم "يستحق الكثير من المال لدرجة أنه من الصعب للغاية الوصول إليه للبحث". وأوضح أن هذا قد عرقل الدراسات التي قد تحل لغز أصول هذه الأحجار الكريمة الكبيرة.
الآن ، قام سميث وزملاؤه بتحليل 42 عينة منتهية من هذه المجوهرات التي تم إقراضها للباحثين لبضع ساعات في كل مرة. بالإضافة إلى ذلك ، قام العلماء بفحص عينتين غير منتهيتين وتسعة ما يسمى ب "قطع خشبية" ، وهي القطع المتبقية بعد قطع وجواهر الجوهرة وصقلها للحصول على أقصى قدر من التألق.
اكتشف الباحثون حبيبات معدنية صغيرة محاصرة داخل هذه العينات. وقال المؤلف المشارك في الدراسة ستيفن شيري ، الكيميائي الجيولوجي بمعهد كارنيجي للعلوم في واشنطن العاصمة ، إن العلماء تضمنوا أيضًا مخاليط صلبة من الحديد والنيكل والكربون والكبريت ، وهو مزيج لم يسبق له مثيل في الماس المشترك. والهيدروجين في الفراغات الرقيقة بين الشوائب والماس المغلف.
وقال الباحثون إن الحبوب المعدنية دليل على أن الماس الضخم من المحتمل أن يكون له أصول غير عادية. تشير كيمياء هذه الشوائب المعدنية إلى أن الماس الكبير يتبلور من جيوب من السوائل المعدنية. وقال سميث إنه في المقابل ، من المحتمل أن ينمو ماس آخر من حساء كيميائي محمل بالكربون والأكسجين والهيدروجين.
وقال العلماء إن عددًا من العينات التي فحصها الباحثون تحتوي أيضًا على شوائب معدنية حاملة للسيليكون تتشكل عند الضغوط العالية الموجودة في الأعماق الشديدة. قدر الباحثون أن الماس الكبير عبارة عن أحجار كريمة "فائقة العمق" من المحتمل أن تتشكل على أعماق تتراوح من 254 إلى 410 أميال (410 إلى 660 كيلومترًا). وبالمقارنة ، أشارت الأبحاث السابقة إلى أن معظم الماسات الأحجار الكريمة الأخرى تتشكل على أعماق 93 إلى 124 ميلاً (150 إلى 200 كم).
وقال سميث إن هذه النتائج تقدم دليلاً مباشراً على التفاعلات الكيميائية المشتبه بها منذ فترة طويلة والمتوقعة نظريًا في عباءة الأرض التي تخلق جيوبًا من سبائك النيكل الحديدية الحديدية. وأوضح أن معظم الحديد والنيكل في عباءة الأرض ، على النقيض من ذلك ، يرتبط عادة بالأكسجين أو مادة كيميائية أخرى.
على الرغم من أن الماس الكبير والماس الأكثر شيوعًا يتم العثور عليهما معًا في بعض الأحيان ، إلا أن هذا لا يعني أنهما تم تشكيلهما معًا ، قال Shirey لـ Live Science. وبدلاً من ذلك ، فإن الصهارة نفسها التي تتدفق لأعلى لجلب الماس الكبير إلى السطح يمكن أن تسحب أيضًا ماسات أصغر تتشكل عند أعماق ضحلة.
وقال سميث إن هذه النتائج لا ينبغي أن تؤخذ على أنها توحي "بوجود محيط من المعدن السائل في عمق الأرض". وأضاف أن المعدن السائل من المحتمل أن يأتي فقط في جيوب "تقتصر على حجم القبضة ربما ، إذا كنت أعتقد ، التي تتخللها الوشاح في جميع أنحاء الوشاح".
قال سميث: "ليس هناك الكثير من هذا الحديد المعدني - حوالي 1 بالمائة تقريبًا من الوشاح". "ومع ذلك ، فإنه يغير الطريقة التي يجب أن نفكر بها في الأرض الأعمق ، لأن عناصر مثل الكربون تذوب جيدًا في الحديد المعدني. وهذا يعني أن وجود هذا المعدن يمكن أن يؤثر على دورة الكربون والنيتروجين والهيدروجين من الأرض العميقة إلى السطح من عباءة الأرض إلى حيث نعيش ".
وقال سميث إن الأبحاث المستقبلية يمكن أن تحقق في العناصر الأخرى الموجودة في هذه الماسات الكبيرة أو قطعها ، وما هي النظائر المدرجة.
وقال "قد يساعد ذلك في إلقاء الضوء على أصل هذا المعدن. من أين أتى وكيف يتشكل ومدى الحياة التي يمتلكها وما هي العمليات التي يشارك فيها".
قام العلماء بتفصيل نتائجهم على الإنترنت اليوم (15 ديسمبر) في مجلة Science.
