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CHIMICA/ Dove cercare diamanti? Al di sotto degli Oceani

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Nell’ambito delle attività promosse dall’Osservatorio, nel primo numero di novembre della rivista Nature Communications è stato pubblicato un articolo in cui si dimostra, mediante un modello matematico della chimica in un mezzo acquoso a grande profondità, come negli strati profondi della litosfera, a circa 500.000 atmosfere e 900 °C, sia possibile la formazione di diamanti a partire dal carbonio contenuto nell’acqua sotto forma di carbonato o bicarbonato, per precipitazione dovuta a un brusca diminuzione del pH (quindi un aumento di acidità) e per l’interazione con le rocce.

La litosfera è la parte esterna rigida della Terra, comprende la crosta terrestre e si estende fino a circa 80 km sotto gli oceani e a 200 km sotto i continenti. Al di sotto si trova uno strato parzialmente fluido, molto viscoso, che costituisce la parte superiore del mantello ed è la causa del movimento delle placche che spiegano la dinamica della crosta terrestre, come per esempio la formazione delle montagne e l’origine dei terremoti.

La novità dello studio è data dal fatto che, finora, il meccanismo più accreditato di formazione dei diamanti non prevedeva la presenza di acqua e quindi non lo riteneva dipendente dal pH. D’altra parte il meccanismo spiega i dati sperimentali, anch’essi pubblicati su Nature nel 2015 (n. 524) , che rivelano le tracce di una soluzione salina (in particolare cloro e sodio) concentrata alla superficie di diamanti microscopici, cosa che fa supporre che si siano formati da acqua marina che è penetrata negli stati profondi della litosfera.

I diamanti che si formano in questo modo hanno dimensioni molto inferiori al millimetro, quindi non sono interessanti né in gioielleria né per le numerose applicazioni tecnologiche, tuttavia le condizioni meno restrittive in cui si formano fanno pensare che il meccanismo sia molto diffuso e quindi apre una finestra nuova sulla comprensione del ciclo del carbonio.

Questo non vuol dire che sicuramente gli scambi tra anidride carbonica atmosferica e superficie terrestre saranno rivoluzionati ma è un sicuro indice di quanto il meccanismo sia ancora poco conosciuto.



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