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I diamanti e la loro origine nelle viscere della Terra

Quando qualcuno vede un enorme diamante è portato a pensare: “Lo voglio“. Al contrario, quando il geologo Evan Smith ne ha visto uno del genere ha pensato: “voglio studiarlo“. Alcuni dei diamanti che ho visto probabilmente valgono diversi milioni di dollari; ma non mi sorprende il prezzo, quanto il fatto che essi provengono dalle profondità della Terra“, ha detto.

Smith è un ricercatore presso il Gemological Institute of America di New York, dove ha studiato uno strano tipo di diamante, ma famoso per essere eccezionalmente grande, puro e costoso. Per molto tempo si è pensato che questi insoliti diamanti – incluso il Cullinan da 3.106 carati che fa parte dei gioielli della corona d’Inghilterra – si formino in circostanze diverse rispetto al resto dei diamanti del pianeta.

Smith conferma questa ipotesi e rivela la prima prova fisica del fatto che la profondità del mantello della Terra sia disseminata di metallo. “Di solito si pensa che qui ci sia solo materiale roccioso, ma questi diamanti indicano molto altro della presenza laggiù“, ha spiegato il ricercatore. La conoscenza degli scienziati riguardo le profondità della Terra è limitata, in parte perché non sono mai stati in grado di vederla loro stessi. “Siamo in grado di praticare fori, ma che si limitano a un paio di miglia di profondità“, ha sottolineato Smith. “Come ottenere pezzi fisici di roccia di quel sito, è impossibile“.

La maggior parte dei diamanti proviene da profondità comprese tra i 140 e i 200 chilometri sotto la superficie della Terra. L’unica ragione per cui sono oggi accessibili a noi è perché hanno “viaggiato” per milioni di anni fino a raggiungere la crosta, magari aiutati da eruzioni vulcaniche rare e potenti. Ma le chiavi chimiche estratte dal diamante di Cullinan e altri simili suggeriscono che sono stati forgiati in profondità ancora maggiori rispetto alla maggior parte dei diamanti: circa 360/720 chilometri sotto i nostri piedi.

I diamanti stessi non rivelano molto riguardo il loro luogo di origine, specifica Smith. Pertanto, per conoscere l’ambiente chimico del nucleo della Terra, ha dovuto cercare piccoli pezzi di altri materiali incorporati all’interno di questi diamanti speciali durante la sua formazione, qualcosa che gli scienziati chiamano “inclusioni”. La maggior parte di noi ritiene che le inclusioni siano imperfezioni, ma per un esperto questo è l’aspetto più prezioso di una gemma. “Studiare le inclusioni di un diamante indica da dove proviene e come si è formato“, ha spiegato. Tuttavia, trovare inclusioni simili nel diamante di Cullinan non è facile. Il primo ostacolo è semplicemente la difficoltà, per la maggior parte degli scienziati, di mettere le mani su copie di quelle dimensioni. Perché sono così insoliti e valgono davvero molto, tanto da finire nelle mani di regnanti o milionari, ma non dei geologi che al contrario ne potrebbero indagare gli strati interni del pianeta.

Smith ha superato questo ostacolo grazie alla partnership con il Gemological Institute of America, un’organizzazione no-profit che lavora per studiare e organizzare la classificazione dei diamanti e delle gemme.

L’altra sfida, nello studio dei diamanti, è che questi non hanno molte inclusioni. Il che significa che si dovrebbe prendere in considerazione molti di questi e, attraverso il contenuto, ricavare informazioni chimiche utili. Con pazienza e perseveranza, Smith è stato finalmente in grado di analizzare 53 inclusioni in questi rari diamanti. Il lavoro suggerisce che questi campioni di grandi dimensioni siano formati da un liquido compreso fra il ferro, il nichel, il carbonio e lo zolfo e tracce di altri materiali. Dato che alcuni di questi materiali esistono solo a pressioni estremamente elevate, Smith conclude che questo tipo di diamanti si forma a grandi profondità nel mantello della Terra.

Insieme, le due osservazioni suggeriscono che vi sia un metallo nel mantello profondo. “Si tratta di un qualcosa che è stato previsto sulla base di teorie ed esperimenti, ma ora abbiamo la prova fisica di questo ferro metallico nelle profondità della Terra“, ha detto lo specialista. Tuttavia, il lavoro di Smith con i diamanti giganti non è finito. In futuro, si vorrebbe determinare quali altri elementi siano compresi nel mix di metalli da cui si sono formati queste gemme e vedere se l’analisi delle impronte digitali chimiche di carbonio o di zolfo intrappolate nei diamanti possa specificarci da dove provengano tali materiali.