Dünya’nın kabuğunun derinliklerindeki elektrik alanları elmasın kristallenmesini sağlıyor


Bilim insanları elmasın oluşumuna ilişkin bir başka ayrıntıya ulaştı: Dünya’nın kabuğunun derinliklerinde bulunan elektrik alanları kristallenmeyi tetikliyor. Aşırı sıcaklık ve basınçlardan başka, erimiş kayaçlardan elmas oluşumunda kimyasal olarak oluşan gerilim gradyanları da bir rol oynuyor olabilir.

Pek çok doğal elmas Dünya’nın kabuğunda milyarlarca yıl önce, kabuğun derinliklerinde oluştu. Çoğunluğu 200 kilometre derinliğinden geliyor, bazılarının geldiği yer ise 800 kilometreyi buluyor. Kabuktaki kısmen erimiş kayaç karışımında redoks tepkimeleri ile elementel karbondan kristalleniyor.

Elektrik alanların yardımı ile kristallenen elmaslar gri üçgenler olarak rahatça görülüyor.

Ancak elmasın nasıl oluştuğu hâlâ bir sır hüviyetinde. Rusya ve Almanya’daki bir araştırma ekibi, elmasın kristallenmesi için daha önce düşünülmemiş bir ayrıntı olan elektrik alanlarının düşünülmesi gerektiğini vurguladı.

Araştırmacılar karbonatça zengin minerallerin bir karışımı olan yapay manto eriyiğini 7,5 GPa basınç ve 1600 °C’ye varan sıcaklıklara özel olarak imal edilmiş elektrokimyasal hücrelerde maruz bıraktıklarında, yalnızca 1 V’lik elektrik alan ile katotta grafit ve elmas oluşumunu gördüler. Sentezlenmiş elmaslar doğal elmaslara sekizyüzlü yapı ve yüksek azot içeriği bakımından benzer karakteristikler sergiliyor.

Mantoda gerilim farkı muhtemelen eriyiklerin ve yüksek elektriksel iletkenliğe sahip akışkanların hareketi ile oluşuyor ve diğer redoks tepkimeleri de burada mevcut olabilir – bu elektrik alanlarının ne kadar büyük olduğu hakkında pek birşey bilmiyoruz. Araştırma ekibinin önerisine göre elektrik alan karbonatların karbona indirgenmesi ve elmasların kristallenmesinin tetiklenmesinden sorumlu.

Kaynak: Electric fields deep in Earth’s mantle helps diamond crystallise | ChemistryWorld