Enquanto a humanidade continua avançando cada vez mais em direção às estrelas, um lugar muito mais perto de casa permanece completamente inacessível para nós.
Com informações de Science Alert.
Mas de vez em quando, o próprio planeta tosse diamantes defeituosos que engoliram pequenas amostras de alguns dos minerais mais exóticos do nosso mundo.
Agora, pela primeira vez, uma dessas cápsulas de diamante transportou um mineral de silicato de cálcio natural do manto inferior da Terra (que constitui mais da metade do volume do nosso planeta), e ainda preservado em sua forma de alta pressão – apesar de sua jornada épica de mais de 660 quilômetros (410 milhas) abaixo da superfície.
“Essa amostragem direta do manto inferior inacessível preencheria nossa lacuna de conhecimento na composição química e [variabilidade] de todo o manto de nosso planeta”, o geoquímico Yingwei Fei do Carnegie Institution for Science explica em um comentário sobre a nova pesquisa, que é relatado na Science.
Batizada de davemaoíta pelo mineralogista Oliver Tschauner e colegas da Universidade de Nevada, esta perovskita de silicato de cálcio (CaSiO3) confirma as teorias de 50 anos de sua existência.
O silicato de cálcio existe naturalmente em várias estruturas. A wollastonita é a estrutura comum que esse grupo de elementos cria quando agrupados em uma pressão relativamente baixa. A wollastonita forma a breyita sob pressão intermediária – que é a segunda inclusão mais abundante encontrada nos diamantes profundos da Terra.
Mas a teoria sugere que existe outra maneira pela qual a breyite pode se formar.
Sob os níveis de pressão encontrados no manto inferior da Terra, de 660 a ~ 2.700 km de profundidade, esses átomos se organizam na estrutura de perovskita cúbica. Isso geralmente reverte para outra forma assim que a pressão é aliviada, o que também pode ser como parte da breyita carregada pelos diamantes veio a ser.
O CaSiO3 sintético se transforma em vidro assim que a intensa pressão do laser usada para formá-lo é aliviada.
Este cristal de “lata de lixo” é o que torna a davemaoíta de interesse geoquímico. A forma e a pressão que o cria unem elementos que normalmente não seriam encontrados na companhia um do outro. Isso inclui tório e urânio geradores de calor, com meia-vida mais longa do que toda a história geológica da Terra.
“Nossas observações indicam que a davemaoíta também hospeda potássio, além de urânio e tório na sua estrutura”, Tschauner e equipe de gravação, explicando influências abundância deste meio de davemaoíta quanto calor está no manto profundo.
Por sua vez, seu calor e distribuição determinam como a crosta profunda da Terra é reciclada, onde surgem as anomalias de calor e o estado do magma na base do manto terrestre.
Um tipo de CaSiO3-perovskita foi descoberto anteriormente em 2018 e, embora fosse um candidato interessante, suas propriedades não combinavam . Os pesquisadores sugerem que sua estrutura atual pode ter sido moldada em retrógrado – isto é, durante sua elevação ao invés de sua formação inicial.
Esta amostra recém-analisada, presa por um diamante encontrado na mina de Orapa, Botswana, foi confirmada como tendo a estrutura prevista por meio de difração de raios-X síncrotron.
A espectrometria de massa a laser revelou que quase metade do cálcio da davemaoíta foi substituído por outros elementos – principalmente potássio. Tschauner e a equipe suspeitam que isso pode ter ajudado a preservar sua estrutura junto com a pressão residual ainda encontrada no diamante.
Eles argumentam que seus baixos níveis de titânio e altos níveis de potássio indicam que ele de fato se formou nas profundidades quentes sob pressão do manto inferior da Terra.
Davemaoíta foi oficialmente reconhecida como um novo mineral natural pela Comissão de Novos Minerais, Nomenclatura e Classificação da Associação Mineralógica Internacional.
Esta pesquisa foi publicada na Science.
