Hallan un extraño diamante “matrioska” dentro de otro diamante

Para explicar el fenómeno, los científicos analizan procesos misteriosos que pueden haber ocurrido en las profundidades de una mina rusa.lunes, 21 de octubre de 2019

Hallan un diamante dentro de un diamante de mayor tamaño. Los científicos se preguntan cómo puede haberse dado este fenómeno tan inusual.
Hallan un diamante dentro de un diamante de mayor tamaño. Los científicos se preguntan cómo puede haberse dado este fenómeno tan inusual.
Foto de Alrosa

Mientras clasificaban unas gemas extraídas en Yakutia, Rusia, los especialistas que trabajan para la compañía minera ALROSA se toparon con algo que no habían visto nunca antes: un pequeño diamante encerrado en un diamante más grande. El diamante matrioska, denominado así por las famosas muñecas rusas, pesa solo 0,124 gramos, y la gema exterior tiene apenas la anchura de un grano de arroz, según confirmó ALROSA la semana pasada.

Los diamantes suelen actuar como pequeñas cápsulas de tiempo, ya que capturan minerales exóticos o rastros del líquido espeso que los originó. Pero el hallazgo de un diamante diminuto dentro de un diamante ha dejado a los investigadores sin palabras.

"Enseguida me dije, dios mío, nunca vi algo así", comenta el minerólogo de la University of Alberta, Thomas Stachel, recordando su reacción después de ver el video del diamante moviéndose dentro de otro. "Llevamos muchísimo tiempo buscando diamantes, pero este hallazgo es realmente inédito".

Esta imagen de rayos X muestra una pequeña gema ubicada en una cavidad hueca de un diamante más grande. Es imposible concebir una cavidad hueca con las presiones que existen en el interior de nuestro planeta, donde se forman los diamantes, por lo que los investigadores piensan que algo tuvo que haber llenado esa cavidad.
Esta imagen de rayos X muestra una pequeña gema ubicada en una cavidad hueca de un diamante más grande. Es imposible concebir una cavidad hueca con las presiones que existen en el interior de nuestro planeta, donde se forman los diamantes, por lo que los investigadores piensan que algo tuvo que haber llenado esa cavidad.
Foto de Alrosa

Todavía se desconoce cómo es que los diamantes lograron quedar de esa forma, pero es probable que pronto haya más respuestas: ya se están poniendo en marcha planes para enviar a analizar las pequeñas joyas al Gemological Institute of America, lo que podría revelar nuevos detalles sobre procesos originados en las profundidades del suelo.

"Se trata realmente de una creación única de la naturaleza", expresó en un comunicado de prensa Oleg Kovalchuk, subdirector de innovaciones de la Empresa Geológica de Investigación y Desarrollo de ALROSA.

Orígenes del diamante

Los diamantes suelen cristalizarse a cientos de kilómetros debajo de la superficie de la Tierra. Toman forma en lo que se conoce como las raíces cratónicas de los continentes, que son zonas de manto antiguo y rígido que recubren las masas de tierra suprayacentes.
Estas regiones de formación de diamantes no llegan a ser exploradas por los seres humanos; lo más profundo que se ha llegado a perforar es un poco más de 12 km. Entonces, para estudiar las curiosas condiciones de su formación, los científicos recurren al análisis de los diamantes en sí mismos, que emergen a la superficie durante erupciones volcánicas ocasionales que remueven rocas fundidas profundas conocidas como magma de kimberlita.

En esta imagen animada, un diamante pequeño se mueve dentro de uno más grande. Los investigadores del Gemological Institute of America planean estudiar la extraña gema para saber más acerca de su formación.
En esta imagen animada, un diamante pequeño se mueve dentro de uno más grande. Los investigadores del Gemological Institute of America planean estudiar la extraña gema para saber más acerca de su formación.
Foto de Alrosa

Así es como, probablemente, este nuevo diamante haya llegado hasta el ojo explorador del humano, pero aún se desconoce cómo se formó exactamente. La cristalización de muchos diamantes parece estar vinculada a la subducción del fondo marino, que ocurre cuando una placa tectónica oceánica densa se hunde debajo de una placa continental menos densa. A medida que desciende el fondo marino, aumentan las temperaturas, lo que provoca la salida de líquidos desde las rocas y los sedimentos. Los diamantes cristalizan en ese líquido salado y rico en carbono que se filtra a través del subsuelo. 

Sin embargo, parece que cuando el nuevo diamante se estaba cristalizando, algo salió mal. En vez de formarse como un solo trozo de mineral, la pequeña gema quedó encerrada dentro de un diamante más grande. Pero, dadas las presiones que habría encontrado el dúo de diamantes en las profundidades subterráneas, no es posible acreditar la cavidad vacía en la que ahora reside el pequeño diamante, por lo que algo más debe haber llenado ese vacío anteriormente.

"No hay manera de que pueda existir un espacio libre en el manto. Eso es total y absolutamente imposible", afirma Stachel. "Cualquier espacio abierto a estas presiones desaparecería en un milisegundo".

Relleno misterioso

Michael Förster, investigador postdoctoral en petrología experimental de la Macquarie University, Australia, baraja la posibilidad de que el doble diamante haya albergado una gota del fluido salado en el que se formó el mineral. Este fluido podría haberse filtrado fácilmente a través de un agujero o grieta en la cobertura del diamante más grande. Otros expertos sugieren que el espacio estuvo alguna vez ocupado por minerales del manto, como el olivino verde-marrón o el granate rojo oscuro.

"Es interesante imaginar qué mineral podría haber permitido el espacio entre el diamante interno y externo", escribe Förster en un correo electrónico.

No está claro cómo y cuándo estos minerales habrían desaparecido, pero podría haber ocurrido cuando los diamantes fueron avanzando hasta la superficie, comenta Wuyi Wang, vicepresidente de investigación y desarrollo del Gemological Institute of America. La roca fundida o el fluido abrasador podrían haber entrado en contacto con el relleno y haber licuado los minerales del manto.

Por otra parte, Stachel piensa que la transformación podría haber sucedido en la superficie de la Tierra. Allí, quizá el agua actuó sobre el relleno mineral, y lo transformó, primero en minerales más débiles y suaves, y luego, quizá disolvió algunos de ellos.

Sin embargo, es poco probable que cualquiera de los procesos haya podido vaciar toda la cavidad. Ahí es donde, probablemente, entre en juego la participación del ser humano, enfatiza Stachel. Si bien no está claro cómo se limpió el diamante doble después de ser extraído, muchos métodos de procesamiento implican un lavado con sustancias fuertemente corrosivas, como el ácido fluorhídrico.

"Eso disuelve casi cualquier mineral que conocemos", afirma Stachel. Uno de los pocos que sobrevive es el diamante. Se ha solicitado información a ALROSA para conocer más sobre el diamante y su procesamiento, pero aún no se conocen más datos.  

Futuro deslumbrante

Anteriormente, se han encontrado otras estructuras de diamantes llamativas y similares, en cierto modo, a la recientemente descubierta estructura de diamante muñeca rusa. Por ejemplo, Wang posee lo que parece ser un diamante dentro de un diamante, pero la gema interior se encuentra firmemente unida a la pared interna de su cobertura de diamante. Además, Stachel agrega que muchos otros diamantes tienen agujeros perforados en su superficie.

A partir del estudio de estas extrañas esferas del mundo mineral, los investigadores pueden aprender más sobre el proceso de formación de los diamantes, y tal vez, los entornos y los procesos químicos a los que se exponen las piedras en el interior de nuestro planeta.

Wang, quien dirigirá el análisis de la gema en GIA, está especialmente interesado en examinar el diamante doble con una tomografía computarizada de alta resolución para visualizar la estructura en tres dimensiones. Espera examinar la forma de la cavidad interna, así como encontrar una explicación para la vía de escape del probable relleno mineral. También espera estudiar la química de los diamantes de manera no destructiva para hallar datos sobre lo que alguna vez pudo haber ocupado el espacio vacío.

Sin embargo, Stachel aclara que, para resolver el problema en su totalidad, es posible que solo se necesiten más ejemplos: “El objetivo final sería que estos tipos ahora encuentren un diamante con el agujero lleno. Y ahí, estaríamos todos contentos".

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