Brezilyalı bir araştırma ekibi, toprakların kahverengi renginden sorumlu demir minerali goetitin, Dünya'nın derin iç kısmının ezici koşullarına dayanabildiğine dair ilk doğrudan kanıtı buldu. Kanıt, Mato Grosso'daki Juína'nın ünlü ultra derin elmaslarından biri olan, yalnızca 3 milimetre uzunluğundaki bir elmasın içindeki mikroskobik bir kalıntıda gizliydi.

Goetit, demir açısından zengin mineraller suyla karşılaştığında toprakta ve okyanus tabanında oluşur ve su moleküllerinin bir kısmını kristal yapısına dahil eder. Okyanus levhalarının kıtaların altına battığı dalma-batma süreciyle derinlere taşınabilirse, suyu 660 ila 2.900 kilometre derinlikteki, kayaların bambaşka kristal formlarda bulunduğu alt mantoya kadar götürebilir.

Ekip, Sirius parçacık hızlandırıcısını kullanarak elmasın içindeki yaklaşık yüz mineral kalıntısını yüksek çözünürlüklü X-ışını mikrotomografisiyle haritaladı ve X-ışını spektroskopisiyle kimyasal yapılarını belirledi. Bir kalıntı dikkat çekti: yüzey koşullarında açıklanması neredeyse imkânsız olan bir demir hidroksit. Kırınım analizi, goetitin (FeOOH) hematit ve manyetitle birlikte var olduğunu ortaya koydu — ve tomografi, kalıntının dışarıdan yalıtılmış olduğunu, yani havayla oksidasyon ihtimalini ortadan kaldırdığını kanıtladı.

Daha önceki şok dalgası deneyleri, goetitin okyanusun en derin noktasındaki basıncın yaklaşık 500 katı olan 35-57 gigapaskal basınca ve 1.827 °C'ye varan sıcaklıklara dayanabildiğini göstermişti. Ekip, goetitin nispeten soğuk okyanus levhalarının derin çatlaklarında korunarak dalma-batmayı atlattığını ve alçaldıkça hematit ve suya ya da manyetit, oksijen ve suya dönüştüğünü öne sürüyor. Jeolog Fernanda Gervasoni, "Suyun salınması bu kayaların erime noktasını düşürür ve potansiyel olarak küçük miktarlarda magma üretebilir" dedi.

Scientific Reports'ta yayımlanan çalışma, bu ünlü elmaslar üzerinde tamamen Brezilyalı bir ekip tarafından Brezilya enstrümanlarıyla yürütülen ilk çalışma ve dünyada süper derin bir elması baştan sona sinkrotron teknikleriyle analiz eden ilk çalışma. Araştırma, 2014'te başka bir Juína elmasında su emen mineral ringwooditin bulunmasıyla başlayan ve manto geçiş bölgesinde devasa su rezervleri olduğunu düşündüren Dünya'nın derin su döngüsü tablosunu derinleştiriyor.

Kaynaklar