Diamantes 'Superdeep' Insinúan La Profundidad Del Ciclo Del Carbono

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Los nuevos estudios de diamantes 'superdeep' sugieren que el ciclo de carbono de la tierra se extiende mucho más profundamente en el interior del planeta de lo que se pensaba anteriormente. Aprenda más sobre cómo funciona el ciclo del carbono.

Los investigadores encuentran que los diamantes de las profundidades subterráneas ahora revelan que las actividades de la vida pueden tener efectos muy por debajo de la superficie de la Tierra.

Toda la vida en la Tierra está basada en el carbono. Este elemento se mueve a través de la atmósfera, los océanos y la corteza del planeta en un patrón llamado ciclo del carbono. Los seres humanos y otras formas de vida en la Tierra forman parte de este ciclo; por ejemplo, nosotros y otras especies vivimos de nutrientes producidos con carbono, como azúcares, grasas y proteínas, y también exhalamos dióxido de carbono y emitimos el gas con nuestros automóviles y fábricas.

Las partes más conocidas del ciclo del carbono se producen en o cerca de la superficie de la Tierra, pero estudios recientes han sugerido que el ciclo del carbono podría extenderse mucho más hacia el interior de la Tierra de lo que generalmente se piensa. Por ejemplo, la corteza oceánica cargada con sedimento rico en carbono podría ahondar, o subducir, para mezclarse con la capa del manto superior de roca caliente que alcanza aproximadamente 660 kilómetros (410 millas) hacia abajo, o incluso hasta el manto inferior que se encuentra debajo. Si es verdad, más que la delgada corteza de la Tierra podría desempeñar un papel en este ciclo clave, una fracción mucho más grande del planeta también podría estar involucrada.

Sin embargo, la prueba de que tal ciclismo ocurre ha resultado difícil de conseguir.

Ahora, los diamantes "superdeep" de Brasil revelan que el ciclo del carbono realmente llega a lo más profundo del manto.

Diamantes profundos y profundos

Los científicos investigaron seis diamantes del campo de kimberlita Juina en Brasil. La mayoría de los diamantes excavados en la superficie de la Tierra se formaron a profundidades de menos de 125 millas (200 km), pero otros, como los diamantes de Juina, han producido diamantes superdeep raros. Estos diamantes pueden contener diminutos granos minerales llamados inclusiones, cuya química indica orígenes a profundidades mucho mayores. [Relacionado: ¿Cómo se hacen los diamantes?]

"Las inclusiones en diamantes son fantásticamente útiles para estudiar la parte inaccesible de la Tierra profunda", dijo el investigador Michael Walter, geólogo de la Universidad de Bristol en Inglaterra. "Es un poco como estudiar insectos extintos en ámbar. Aunque no podemos extraer ADN y cultivar dinosaurios, podemos extraer sus composiciones químicas y decir dónde se formaron al cultivar minerales en el laboratorio en condiciones extremas".

Al igual que un insecto en ámbar, las inclusiones minerales atrapadas en diamantes pueden revelar mucho sobre el interior profundo de la Tierra. El estudio de Walter et al. en Ciencia revela inclusiones minerales que se originaron en la corteza oceánica y se subdividieron en el manto inferior.

Al igual que un insecto en ámbar, las inclusiones minerales atrapadas en diamantes pueden revelar mucho sobre el interior profundo de la Tierra. El estudio de Walter et al. en Ciencia revela inclusiones minerales que se originaron en la corteza oceánica y se subdividieron en el manto inferior.

Crédito: © Ciencia / AAAS

Después de que los investigadores analizaron las inclusiones, cada una de solo 15 a 40 micras de ancho, o de una sexta a dos quintas partes del diámetro de un cabello humano, encontraron que las inclusiones contenían toda la gama de minerales que uno esperaría de una roca volcánica llamada basalto que originalmente se formó en la superficie del planeta y luego cristalizó bajo presiones y temperaturas extremas. Esas condiciones para formar las inclusiones solo se encontrarían a profundidades superiores a 435 millas (700 km) en el manto inferior, lo que sugiere que el material circuló desde la superficie hasta el interior de la Tierra.

El equipo descubrió que los diamantes también contienen isótopos de carbono que aparentemente se originaron cerca de la superficie. Todos los átomos de carbono tienen seis protones, pero los isótopos de carbono tienen diferentes números de neutrones en sus núcleos, por ejemplo, el carbono 12 tiene seis neutrones, mientras que el carbono 13 tiene siete y los diamantes poseen niveles relativamente bajos de carbono 13. Sugiriendo un origen en la corteza, no en el manto.

"El carbono que se origina en una roca llamada basalto, que se forma a partir de la lava en la superficie, a menudo es diferente de la que se origina en el manto, ya que contiene relativamente menos carbono-13", explicó el investigador Steve Shirey, de la Institución Carnegie en Washington. "Estos diamantes superdeep contenían mucho menos carbono-13, que es más consistente con un origen en el componente orgánico encontrado en la corteza oceánica alterada".

Los investigadores sugieren que estos diamantes se cristalizaron cuando los fluidos formadores de diamantes que se originaron en el basalto de la corteza del océano se subdividieron en el manto inferior.

Un modelo conceptual que muestra que los diamantes y las inclusiones se forman en el manto inferior en la corteza oceánica subducida, luego se transportan por el flujo del manto al manto superior, y finalmente a la superficie en un magma de kimberlita.

Un modelo conceptual que muestra que los diamantes y las inclusiones se forman en el manto inferior en la corteza oceánica subducida, luego se transportan por el flujo del manto al manto superior, y finalmente a la superficie en un magma de kimberlita.

Crédito: © Ciencia / AAAS

Repavimentación

Después de los diamantes formados en el manto inferior, pueden haber sido lanzados hacia atrás cerca de la superficie por una gigantesca columna de roca caliente que se origina cerca del núcleo de la Tierra, conocida como una pluma del manto, posiblemente comenzando durante la era Cretácica, cuando los dinosaurios aún gobernaban mundo.

Puede ser que "el principal depósito de carbono en la Tierra sea probablemente el manto, en lugar de la atmósfera o la biosfera, pero es el menos comprendido", dijo Walter a OurAmazingPlanet. "El reservorio del manto podría afectar el ciclo global a lo largo de la historia de la Tierra".

Los científicos detallaron sus hallazgos en la revista Science en línea el 15 de septiembre.

Esta historia fue proporcionada por OurAmazingPlanet, un sitio hermano de WordsSideKick.com.


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