Berlian terbesar di dunia yang paling berharga mungkin dilahirkan di dalam kantong logam cecair yang terletak jauh di dalam Bumi, satu kajian baru mendapati.
Penemuan ini menunjukkan bahawa poket logam cecair yang dibuang ke seluruh lapisan mantel bumi, di antara kerak dan teras planet, mungkin memainkan peranan penting dalam bagaimana karbon dan unsur-unsur lain menjadi kunci kepada kitaran hayat antara permukaan bumi dan permukaan bumi, kata para penyelidik.
Secara umumnya, berlian membentuk jauh di dalam batu panas bumi mantel, naik ke permukaan dengan letusan gunung berapi. Berlian berkualiti tinggi permata yang ditemui sehingga kini adalah berlian Cullinan, yang ditemui di Afrika Selatan pada tahun 1905. Berlian 3,106.75-karat, yang kemudiannya dipotong menjadi beberapa kepingan yang digilap, pada asalnya berat 1.37 lbs. (621.35 gram), dan kira-kira 3.86 inci (9.8 sentimeter) panjang.
Kajian terdahulu menemui bahawa berlian berkualiti tinggi gemilang di dunia menonjol dari permata yang lebih kecil bukan hanya dalam saiz, tetapi juga dalam komposisi dan struktur.
"Mereka mempunyai sedikit kemasukan yang terperangkap di dalamnya - iaitu bahan yang bukan berlian," kata pengkaji utama Evan Smith, seorang ahli geologi di Gemological Institute of America di New York. "Mereka juga agak murni, yang mana kebanyakan berlian ini dibuat hanya dari atom karbon, tidak seperti banyak berlian lain, yang mengandungi atom nitrogen di sana sini menggantikan atom karbonnya."
Di samping itu, apabila berlian terbesar berada dalam keadaan kasar dan kasar mereka, "mereka tidak teratur dalam bentuk, seperti lollipop yang telah di mulut seseorang untuk seketika, bukan kristal yang bagus dan simetri yang sering difikirkan dengan berlian," Smith memberitahu Live Science.
Perbezaan ini membawa saintis untuk membuat spekulasi bahawa berlian besar mungkin terbentuk dengan cara yang berbeza dari berlian yang lebih kecil dan lebih biasa. Walau bagaimanapun, permata berlian bermutu terbesar di dunia "bernilai banyak wang yang sangat sukar untuk mendapatkan akses kepada mereka untuk penyelidikan," kata Smith. Ini telah mengkaji kajian-kajian yang mungkin dapat menyelesaikan misteri permulaan permata ini, jelasnya.
Sekarang, Smith dan rakan-rakannya telah menganalisis 42 spesimen akhir permata seperti itu yang masing-masing dipinjamkan kepada penyelidik selama beberapa jam pada suatu masa. Di samping itu, para saintis memeriksa dua sampel yang belum selesai dan sembilan yang dipanggil "offcuts," potongan-potongan yang ditinggalkan selepas aspek permata dipotong dan digilap untuk berkilau maksimum.
Para penyelidik mengesan butiran logam kecil terperangkap di dalam sampel ini. Kemasukan terdiri daripada gabungan campuran besi, nikel, karbon dan sulfur, kombinasi yang tidak pernah dilihat dalam berlian biasa, kata penulis bersama kajian Steven Shirey, ahli geokimia di Carnegie Institution for Science di Washington, DC Para saintis juga mengesan jejak metana dan hidrogen di ruang nipis di antara kemasukan dan berlian berlian.
Biji metalik adalah bukti bahawa berlian besar mungkin mempunyai asal-usul yang luar biasa, kata para penyelidik. Kimia dari inklusi logam ini mencadangkan bahawa berlian besar dapat mengkristal dari kantung cecair logam. Sebaliknya, berlian lain mungkin tumbuh dari sup kimia yang dimuatkan dengan karbon, oksigen dan hidrogen, kata Smith.
Sejumlah sampel yang diteliti oleh para penyelidik juga mempunyai kemasukan mineral galas silikon yang terbentuk pada tekanan tinggi yang didapati di kedalaman yang melampau, kata para saintis. Para penyelidik menganggarkan bahawa berlian besar adalah permata "superdeep" yang mungkin terbentuk di kedalaman kira-kira 254 hingga 410 batu (410 hingga 660 kilometer). Sebagai perbandingan, kajian terdahulu mencadangkan bahawa kebanyakan berlian berlian lain terbentuk di kedalaman hanya 93 hingga 124 batu (150 hingga 200 km).
Penemuan ini memberikan keterangan langsung mengenai tindak balas kimia yang diramalkan secara teori dan teori secara teori pada mantel Bumi yang menghasilkan poket aloi besi-nikel logam, kata Smith. Kebanyakan besi dan nikel dalam mantel Bumi, sebaliknya, biasanya terikat dengan oksigen atau bahan kimia lain, jelasnya.
Walaupun berlian besar dan berlian yang lebih biasa kadang-kadang ditemui bersama, itu tidak bermakna mereka dibentuk bersama, Shirey memberitahu Live Science. Sebaliknya, magma yang sama yang mengalir ke atas untuk membawa berlian besar ke permukaan juga boleh menyeret berlian kecil yang terbentuk di kedalaman kedalaman, katanya.
Penemuan ini tidak patut diambil untuk mencadangkan "bahawa terdapat lautan logam cecair dalam dalam mantel Bumi," kata Smith. Logam cecair mungkin hanya datang dalam poket yang "terhad kepada mungkin saiz kepalanya, jika saya meneka, yang dibumbui di seluruh mantel," tambahnya.
"Tidak banyak logam besi ini - hanya kira-kira 1 peratus atau lebih daripada mantel," kata Smith. "Namun, ia mengubah cara kita memikirkan Bumi yang lebih dalam, kerana unsur-unsur seperti karbon membubarkan dengan baik dalam besi metalik. Ini bermakna kehadiran logam ini boleh memberi kesan kepada kitaran karbon, nitrogen dan hidrogen dari Bumi yang mendalam ke permukaan , dari mantel bumi ke mana kita hidup. "
Penyelidikan masa depan boleh menyiasat apa unsur-unsur lain dalam berlian besar atau offcuts mereka, dan apa isotop yang dimasukkan, kata Smith.
"Ini mungkin dapat membantu menerangi asal-usul logam ini, dari mana ia datang, bagaimanakah bentuknya, seumur hidupnya, apa prosesnya yang terlibat," katanya.
Para saintis mendedahkan penemuan mereka dalam talian hari ini (15 Disember) dalam jurnal Science.
