Ciencia

Descubren una ‘fábrica’ de diamantes cerca del núcleo de la Tierra

Miles de diamantes se estarían generando a 3.000 km de profundidad desde hace cientos de millones de años.

Esta 'fábrica de diamantes' existiría a tal profundidad desde que la Tierra habría comenzado su actividad tectónica, hace 3.000 millones de años. Foto: composición LR/Standford University/The University of Texas
Esta 'fábrica de diamantes' existiría a tal profundidad desde que la Tierra habría comenzado su actividad tectónica, hace 3.000 millones de años. Foto: composición LR/Standford University/The University of Texas
Ciencia LR

Geólogos de Estados Unidos han descubierto una ‘fábrica’ de diamantes en el límite entre el núcleo y el manto de la Tierra, a 3.000 kilómetros de la superficie. La inusual región sería causada por un proceso químico que sucedería desde hace aproximadamente 3.000 millones de años, cuando el planeta recién habría empezado su actividad tectónica.

Según el equipo de científicos, liderado por Byeongkwan Ko, de la Universidad Estatal de Arizona, la existencia de la fábrica de diamantes explicaría por qué las ondas sísmicas se ralentizan drásticamente en dicha capa de transición, así como por qué el manto posee más carbono del previsto.

El estudio donde describen su hallazgo ha sido publicado el 11 de agosto en la revista Geophysical Research Letters.

Formación de diamantes en la profundidad

El límite entre el núcleo exterior y el manto de la Tierra es una zona de transición geológica muy drástica: en la primera hay hierro líquido y en la segunda silicato.

Sin embargo, en ocasiones, partes de la corteza oceánica son empujadas por las placas tectónicas y se hunden hasta dicha profundidad en un proceso geológico llamado subducción.

Como resultado, minerales que tienen agua en su interior viajan hasta el núcleo exterior del planeta, a 3.000 km de profundidad.

Pero bajo una presión y temperatura extrema, el agua actúa de forma distinta y sus moléculas se separan. Mientras que las de oxígeno se quedan en el manto, las de hidrógeno se funden con el hierro.

Estructura interna de la Tierra. Foto: University of Southern California

Cuando esto último sucede, el hidrógeno expulsa a otros elementos livianos hacia el manto, entre ellos el carbono. Y ante condiciones extremas de presión, este toma su forma más estable: el diamante.

Los diamantes del manto no son como aquellos que tenemos en la superficie o que, eventualmente, son expulsados de lo profundo de la Tierra. Probablemente, se trataría de minerales flotantes que podrían expandirse por toda la corteza, distribuyendo su carbono mientras avanzan.

Según Ko y su equipo, la ‘fábrica’ de diamantes podría tener relación con la existencia de los dos ‘continentes’ de roca caliente bajo África y el Océano Pacífico. Dichas áreas también son llamadas “zonas de velocidad ultra baja”, ya que las ondas sísmicas que las atraviesan reducen significativamente su velocidad.

Experimentos en la superficie terrestre

Para probar si la ‘fábrica de diamantes’ era real a tal profundidad, los científicos realizaron unos experimentos en la fuente de fotones avanzados del Laboratorio Nacional Argonne.

Utilizaron todos los ingredientes que se creen que existen entre el núcleo y el manto: hierro, carbono y agua. Luego, los presionaron con yunques fabricados de diamante con una presión de 140 gigapascales (aproximadamente 1,4 millones de veces la presión a nivel del mar).

En el experimento, los geólogos descubrieron que los diamantes se formaban en condiciones de alta temperatura y alta presión como la que existe en el límite del manto y el núcleo. Foto: Sang-Heon Shim / Universidad Estatal de Arizona

“Supervisamos qué tipo de reacción estaba ocurriendo cuando calentamos la muestra”, dijo en un comunicado Dan Shim, profesor de la Escuela de Exploración de la Tierra y el Espacio, además de coautor del estudio. “Luego detectamos diamantes y un intercambio de elementos inesperado entre la roca y el metal líquido”, añadió.

Para los científicos, el descubrimiento de un mecanismo de transferencia de carbono del núcleo hacia el manto ayuda a comprender el ciclo de carbono en el interior de la Tierra.

Asimismo, teorizan que si el 10% o el 20% del agua en la corteza oceánica llega al límite entre el núcleo y el manto, podría producir suficientes diamantes para explicar los niveles de carbono en la corteza.