Jerusalém — InkDesign News — Um estudo liderado por pesquisadores da Universidade Hebraica de Jerusalém revelou pela primeira vez evidências naturais da formação de ligas metálicas ricas em níquel nas profundezas do manto terrestre, identificadas em diamantes provenientes da mina Voorspoed, na África do Sul. O estudo foi publicado recentemente e detalha como essas inclusões minerais são testemunhos diretos de reações químicas profundas, anteriormente apenas previstas por modelos teóricos.
O Contexto da Pesquisa
O manto terrestre, fonte da atividade vulcânica e da reciclagem de crosta, é conhecido por sua complexidade e por manter enigmas sobre seu estado redox—equilíbrio entre espécies químicas oxidadas e reduzidas. Por décadas, experimentos de alta pressão e modelos químicos sugeriram que ligas metálicas ricas em níquel deveriam se estabilizar entre 250 e 300 km de profundidade. No entanto, amostras naturais corroborando essa hipótese permaneciam extremamente raras, dificultando a confirmação empírica sobre o comportamento do manto nessas condições extremas.
Resultados e Metodologia
Trabalhando em colaboração com pesquisadores da Universidade de Nevada, da Universidade de Cambridge e do Nanocentro da Universidade Hebraica, a equipe analisou diamantes extraídos a profundidades entre 280 e 470 km do solo africano. As análises revelaram nanoinclusões de ligas de níquel-ferro e microinclusões de carbonatos ricos em níquel presentes nos diamantes, além de minerais como coesita, fases aluminossilicáticas potássicas e nitrogênio sólido em estado molecular — marcadores de alta pressão que delimitam a origem dos diamantes ao manto superior profundo e à zona de transição rasa.
A coexistência inédita dessas nano e microinclusões demonstra uma reação denominada “redox-freezing”, na qual um derretimento oxidado infiltrou uma rocha manto reduzida. Com isso, o crescimento do diamante preservou tanto os reagentes quanto os produtos desse processo. Como destaca o pesquisador principal:
“This is a rare snapshot of mantle chemistry in action.”
(“Este é um raro registro da química do manto em ação.”)— Yaakov Weiss, Instituto de Ciências da Terra, Universidade Hebraica
Essas observações confirmam previsões de longa data sobre as condições redox do manto e detalham como processos de oxidação localizados podem induzir a formação de magmas ricos em voláteis, responsáveis por erupções que transportam diamantes à superfície.
Implicações e Próximos Passos
O estudo sugere que as reações de oxirredução que ocorrem esporadicamente em pequenas porções do manto podem explicar registros de condições altamente oxidadas em inclusões encontradas em outros diamantes superprofundos. A presença dessas ligas metálicas, juntamente com elementos incompatíveis e carbonatos, podem ser precursores da formação de magmas como kimberlitos e lamprofiros, fundamentais para o transporte de materiais de grande profundidade até a superfície terrestre.
“The diamonds act as tiny time capsules, preserving a reaction that would otherwise vanish as minerals re-equilibrate with their surroundings.”
(“Os diamantes atuam como pequenas cápsulas do tempo, preservando uma reação que normalmente desapareceria à medida que os minerais se reequilibram com o meio.”)— Yaakov Weiss, Instituto de Ciências da Terra, Universidade Hebraica
Ao confirmar a existência dessas ligas metálicas em profundidades teorizadas há décadas, a pesquisa amplia o entendimento sobre as dinâmicas do manto, suas reações químicas e as origens dos magmas que dão origem a continentes e depósitos diamantíferos. Para os pesquisadores, o próximo passo inclui a investigação detalhada dessas cápsulas do tempo mineralógicas para explorar como o ciclo profundo do carbono afeta a evolução planetária.
O trabalho de Yael Kempe, Yaakov Weiss e colegas reforça a relevância dos diamantes como registros naturais de processos inacessíveis diretamente pelo método científico tradicional, transformando antigas joias em peças-chave para a história dinâmica do planeta Terra.
Fonte: (ScienceDaily – Ciência)
