A Földön eddig sose látott jégtípust találtak gyémántba zárva

A földkéreg mélyén kialakult gyémántok szerkezetébe zárva olyan típusú jeget találtak a kutatók, amelyről eddig úgy tudtuk, hogy a Földön természetes körülmények között nem fordul elő – írja a Los Angeles Times.

A jégnek többféle szerkezeti felépítése lehet, amelyek eltérő nyomás alatt és hőmérséklet mellett jönnek létre. Ezeket a tudósok számozott alakokkal különböztetik meg. A Földön is jól ismert jég eszerint a jég I. A jégbolygók – mint a Naprendszerben az Uránusz és a Neptunusz – magját azonban nagyrészt nem ez, hanem a jég VII alkotja. Ezt a jégtípust itt még mesterségesen is csak idén februárban sikerült először előállítani. Természetes formájában viszont ismeretlen volt a Földön – egészen mostanáig.

A jég VII másfélszer sűrűbb a jég I-nél, a kristályszerkezete pedig azzal ellentétben nem hexagonális (hatszöges), hanem hexaéderes (kocka alakú). Azért olyan meglepő, hogy a Földön is előfordul, mert bár a létrejöttéhez szükséges óriási nyomás előfordul a bolygónkon, csak olyan mélyen a földkéregben, ahol túl meleg van ahhoz, hogy stabil legyen az állapota. Itt jönnek képbe a gyémántok.

A gyémántok akár a földköpenyben, a földkéreg alatt 600 kilométerrel is létrejöhetnek. A kialakulásuk folyamán magukba zárhatnak a környezetükben található apró anyagokat, ezeket a gyémánt tisztasága szempontjából hibának számító vendéganyagok a zárványok.

Amikor ezek a gyémántok a különféle geológia folyamatoknak köszönhetően a felszínre kerülnek, hozzák magukkal a zárványok anyagait is. A zárványoknak viszont az a különlegessége, hogy a bennük található anyag ilyenkor is ugyanolyan nagyságú nyomás alatt marad, mint amilyennél a gyémántba záródott. Ezért a gyémántok zárványai a legjobb eszközei annak, hogy a felszíni nyomáson egyébként instabillá váló földmélyi anyagokat tanulmányozhassuk.

Mivel azonban a gyémántok létrejöttének mélységében túl meleg van a jég VII létrejöttéhez, alapjáraton a gyémántok értelemszerűen nem zárhatják magukba. Magukba tudnak viszont zárni extrém sűrűségű összenyomott vizet. Aztán amikor a gyémánt a földköpenyen át elindul a felszín felé, egyszer csak alacsonyabb hőmérsékletű rétegbe ér – miközben ugye a nyomás a gyémánt belsejében ugyanakkora maradt. Így jön össze, még ha egy kis időeltolódással is, a két szükséges feltétel.

A kutatók egyébként egyáltalán nem jég VII-et kerestek, hanem a szén-dioxid egy különleges fázisát akarták tetten érni, de amikor erre vadászva röntgensugárral vizsgálták a gyémántokat, teljesen véletlenül megtalálták az első közvetlen bizonyítékot a jég VII természetes földi előfordulására. És persze rettentően örültek és izgatottak voltak, hogy tök mást találtak, mint amit erestek – mondta el Oliver Tschauner, a Las Vegas-i Nevadai Egyetem kutatója, a Science folyóiratban megjelent tanulmány egyik szerzője.

Nyitókép: Leon Neal/AFP