Nas profundezas do nosso mundo, muito além do nosso débil alcance, processos enigmáticos se agitam e se agitam.
De vez em quando, a Terra vomita pistas sobre sua natureza: minúsculos diamantes ctônicos que encerram skerricks de mineral raro. A partir desses pequenos fragmentos, podemos coletar pedacinhos de informações sobre o interior do nosso planeta.
Um diamante recentemente desenterrado em uma mina de diamantes em Botswana é apenas uma dessas pedras. Está cheio de falhas contendo vestígios de ringwoodita, ferropericlase, enstatita e outros minerais que sugerem que o diamante se formou a 660 quilômetros (410 milhas) abaixo da superfície da Terra.
Além disso, eles sugerem que o ambiente em que se formaram – uma divisão entre o manto superior e inferior chamada de descontinuidade de 660 quilômetros (ou, mais simplesmente, a zona de transição) – é rico em água.
“A ocorrência de ringwoodita junto com as fases hidratadas indicam um ambiente úmido nesse limite”, escreve uma equipe de pesquisadores liderada pelo físico mineral Tingting Gu, do Instituto Gemológico de Nova York e da Universidade de Purdue.
A maior parte da superfície da Terra é revestida de oceano. No entanto, considerando os milhares de quilômetros entre a superfície e o núcleo do planeta, eles são apenas uma poça. Mesmo em seu ponto mais profundo, o oceano tem apenas 11 quilômetros de espessura, do topo das ondas ao chão.
Mas a crosta da Terra é uma coisa rachada e fragmentada, com placas tectônicas separadas que se trituram e deslizam sob as bordas umas das outras. Nessas zonas de subducção, a água penetra mais profundamente no planeta, chegando até o manto inferior.
Com o tempo, ele retorna à superfície por meio da atividade vulcânica. Este ciclo slurp-down, spew-out é conhecido como o ciclo das águas profundas, separado do ciclo da água ativo na superfície. Saber como funciona e quanta água existe lá embaixo também é importante para entender a atividade geológica do nosso planeta. A presença de água pode influenciar a explosividade de uma erupção vulcânica, por exemplo, e desempenhar um papel na atividade sísmica.
Como não podemos chegar lá, porém, temos que esperar que as evidências da água cheguem até nós, como acontece na forma de diamantes que formam gaiolas de cristal no calor e pressão extremos.
Gu e seus colegas estudaram recentemente essa gema em detalhes, encontrando 12 inclusões minerais e um aglomerado de inclusão leitosa. Usando espectroscopia micro-Raman e difração de raios-X, os pesquisadores sondaram essas inclusões para determinar sua natureza.
Entre as inclusões encontraram um conjunto de ringwoodita (silicato de magnésio) em contato com ferropericlásio (óxido de magnésio/ferro) e enstatita (outro silicato de magnésio com composição diferente).
Nas altas pressões na zona de transição, ringwoodite se decompõe em ferropericlase, bem como outro mineral chamado bridgmanite. Em pressões mais baixas perto da superfície, bridgmanite torna-se enstatite. Sua presença no diamante conta a história de uma jornada, indicando a pedra formada em profundidade antes de retornar à crosta.
Isso não era tudo. A ringwoodita em particular tinha características sugerindo que é de natureza hidratada – um mineral que se forma na presença de água. Enquanto isso, outros minerais encontrados no diamante, como a brucita, também são hidratados. Essas pistas sugerem que o ambiente em que o diamante se formou estava bastante úmido.
Evidências de água na zona de transição já foram encontradas antes, mas essas evidências não foram suficientes para avaliar a quantidade de água lá embaixo. Foi uma inclusão casual de um pequeno bolsão de água localizado ou é positivamente escorregadio lá embaixo? O trabalho de Gu e sua equipe aponta mais para a sujeira.
“Embora a formação de diamantes do manto superior seja frequentemente associada à presença de fluidos, diamantes superprofundos com conjuntos minerais retrogredidos semelhantes raramente foram observados acompanhados de minerais hidratados”, escrevem eles em seu artigo.
“Embora um enriquecimento local em H2O tenha sido sugerido para a zona de transição do manto com base na descoberta anterior de ringwoodita, a ringwoodita com fases hidratadas, relatada aqui – representativa de um ambiente peridotítico hidratado no limite da zona de transição – indica uma zona de transição mais amplamente hidratada para baixo para e cruzar a descontinuidade de 660 quilômetros.”
Pesquisas anteriores descobriram que a Terra está sugando muito mais água do que pensávamos antes. Isso poderia finalmente nos dar uma resposta sobre para onde tudo está indo.
Publicado em 29/09/2022 10h27
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