El primer descubrimiento terrestre de ringwoodita parece confirmar la existencia de cantidades masivas de agua a cientos de kilómetros por debajo de la superficie de la Tierra. Déjame explicarte cómo.
Bajo presión
Ringwoodite es un polimorfo de alta presión de olivino; es básicamente olivino, pero con una estructura cristalina diferente. Se cree que el mineral existe en grandes cantidades en la llamada zona de transición, de 410 km a 660 km de profundidad. A juzgar por sus propiedades y experimentos de laboratorio, los cristalógrafos creen que el mineral está restringido entre 525 y 660 km de profundidad.
Se ha encontrado ringwoodita en meteoritos, pero hasta ahora, nunca se ha desenterrado ninguna muestra terrestre porque, bueno, los geólogos no pueden profundizar 500 km bajo tierra. Sin embargo, un científico de diamantes de la Universidad de Alberta ha encontrado la primera muestra terrestre. El equipo dirigido por Graham Pearson, Presidente de Investigación de Excelencia de Canadá en Arctic Resources, analizó esta muestra de ringwoodita e informó que contiene una cantidad significativa de agua, el 1,5 por ciento de su peso. Dado que se cree que este mineral se encuentra en cantidades enormes en la zona de transición, eso significa que el equivalente de toda el agua superficial se encuentra dentro de los minerales.
Esta muestra realmente proporciona una confirmación extremadamente fuerte de que hay puntos húmedos locales en lo profundo de la Tierra en esta área, dijo Pearson, profesor de la Facultad de Ciencias, cuyos hallazgos se publicaron el 13 de marzo en Nature. Esa zona particular de la Tierra, la zona de transición, podría tener tanta agua como todos los océanos del mundo juntos.
Curiosamente, el mineral se destaca por ser capaz de contener agua dentro de su estructura, presente no como un líquido sino como iones de hidróxido (átomos de oxígeno e hidrógeno unidos). Esto tiene enormes implicaciones porque se cree que la ringwoodita es la fase mineral más abundante en la parte inferior de la zona de transición de la Tierra, tan abundante que sus propiedades afectan directamente a las del manto, por lo que la existencia de agua cambia las reglas del juego.
La muestra que casi no fue
Pearson sosteniendo la muestra. Recuerde que la inclusión de ringwoodita es una parte muy pequeña de la muestra.
La muestra se encontró en 2008 en el área de Juina de Mato Grosso, Brasil, donde los mineros artesanales desenterraron el diamante anfitrión de las gravas de los ríos poco profundos. Los diamantes se asocian con mayor frecuencia y son traídos a la superficie por minerales llamados kimberlitas, las rocas volcánicas más profundas. Pero el descubrimiento en sí fue casi accidental.
El equipo de Pearson estaba buscando algo completamente diferente cuando se topó con un diamante marrón de tres milímetros de ancho, de aspecto sucio y sin valor comercial. La ringwoodita en sí es invisible a simple vista y está oculta debajo de la superficie, por lo que es una sorpresa que el estudiante de posgrado John McNeill la encontrara en 2009.
Es tan pequeña, esta inclusión, es extremadamente difícil de encontrar, no importa el trabajo, dijo Pearson, por lo que fue un poco de suerte, este descubrimiento, como lo son muchos descubrimientos científicos.
Vista XRF confocal tridimensional de inclusión de dos fases dentro del diamante
Tomó años de análisis y rehacer las pruebas una y otra vez antes de que finalmente se confirmara que la muestra es ringwoodita; La espectroscopia infrarroja y la difracción de rayos X confirmaron esto, mientras que las mediciones críticas del agua se realizaron en el Laboratorio de Geoquímica de Recursos Árticos Pearsons en la U of A.
Una colaboración notable
Aparte de encontrar realmente la muestra, también es notable cómo este estudio llegó a buen término. Es un ejemplo notable de algunos de los principales líderes de varios campos, incluido el Instituto de Geociencias de la Universidad Goethe, la Universidad de Padova, la Universidad de Durham, la Universidad de Viena, Trigon GeoServices y la Universidad de Ghent. Para Pearson, una de las principales autoridades mundiales en el estudio de las rocas anfitrionas de diamantes de la Tierra profunda, este es uno de los descubrimientos más notables de su carrera, que aparentemente confirma 50 años de teorías.
Los geofísicos y los sismólogos han teorizado durante mucho tiempo que la composición de la zona de transición debe presentar inmensas cantidades de agua, pero eso nunca se confirmó hasta ahora. La existencia de agua en la ringwoodita en la zona de transición tiene implicaciones inmensas para el vulcanismo y la tectónica de placas, que afectan la forma en que la roca se derrite, se enfría y se desplaza debajo de la corteza.
Una de las razones por las que la Tierra es un planeta tan dinámico es la presencia de algo de agua en su interior, concluyó Pearson. El agua cambia todo sobre la forma en que funciona un planeta.
Referencia de la revista:
- DG Pearson, FE Brenker, F. Nestola, J. McNeill, L. Nasdala, MT Hutchison, S. Matveev, K. Mather, G. Silversmit, S. Schmitz, B. Vekemans, L. Vincze. Zona de transición del manto hídrico indicada por ringwoodita incluida dentro del diamante. Naturaleza , 2014; 507 (7491): 221 DOI: 10.1038/naturaleza13080
"