Diamanti nascosti nelle profondità della Terra

Secondo un nuovo studio del MIT, in collaborazione con varie Università statunitensi, europee e cinesi, più di un quadrilione di tonnellate di diamanti potrebbe far parte delle rocce profonde all’interno della Terra.

E’ tuttavia assai improbabile che questa notizia possa scatenare una corsa al diamante.

Gli scienziati stimano infatti che i preziosi minerali siano sepolti ad oltre 100 miglia sotto la superficie terrestre, ad una profondità che nessuna sonda o strumento umano potrebbe raggiungere.

Il ‘nascondiglio ultraprofondo’ può trovarsi all’interno delle radici cratoniche, le sezioni più antiche e più stabili della crosta terrestre, sotto la maggior parte delle placche tettoniche continentali.

Sotto forma di montagne rovesciate, i cratoni possono estendersi fino a 200 miglia sotto la crosta terrestre e raggiungere il mantello.

I geologi si riferiscono alle loro sezioni più profonde come ‘radici‘.

Nel nuovo studio, gli scienziati stimano che le radici cratoniche possano contenere dall’uno al due per cento di diamante, una quantità che sembrerebbe banale ma che, paragonata alle dimensioni delle rocce contenitrici, diventa smisurata.

Considerando il volume totale delle radici cratoniche della Terra, il team ha calcolato infatti che, da 90 a 150 miglia sotto la superficie, circa 1016 tonnellate di diamante siano sparse all’interno di queste antiche rocce.

“Questo significa che il diamante non è in fondo un minerale così raro; anzi, su scala geologica è relativamente comune”, sostiene Ulrich Faul, ricercatore del Dipartimento di Scienze della Terra, Atmosferiche e Planetarie del MIT. “Non possiamo raggiungerlo, mettiamoci il cuore in pace! Esiste comunque molto più diamante di quanto si credesse finora!”.

Questa conclusione è arrivata dopo la scoperta di un’anomalia nei dati sismici.

Negli ultimi decenni, infatti, si sono tenute registrazioni periodiche globali dell’attività sismica, essenzialmente relativa alle onde sonore che viaggiano attraverso la Terra a seguito di terremoti, tsunami o esplosioni e che vengono registrate e analizzate dai sismologi in tutto il mondo.

Sono ormai decenni che questi dati sono stati utilizzati per distinguere crosta, mantello e nucleo e avere un’immagine sempre più accurata dell’interno terrestre.

Tuttavia, utilizzando i dati sismici per mappare l’interno della Terra, gli scienziati non sono stati in grado di spiegare una curiosa anomalia: quando le onde sonore attraversano le radici di antichi crateri, tendono ad accelerare significativamente.

In via teorica, dovrebbe accadere il contrario.

I cratoni sono più freddi e meno densi del mantello circostante e tuttavia le onde sonore che li attraversano sono leggermente più veloci, anche se non così veloci come sono stato misurate.

“Le velocità misurate sono più elevate di quanto pensiamo di poter riprodurre con supposizioni ragionevoli sui mezzi attraversati”, dice Faul. “Esiste quindi un problema, che ha dato il via a questo progetto”.

I ricercatori hanno cercato di identificare la composizione delle radici cratoniche che potrebbe spiegare i picchi della velocità sismica e per far questo hanno utilizzato i dati sismici per costruire un modello tridimensionale della velocità delle onde attraverso i principali cratoni della Terra.

E’ stata quindi misurata la velocità del suono attraverso diversi tipi di minerali in laboratorio, assemblandoli in rocce virtuali, composte da varie combinazioni mineralogiche.

Dalle misure delle velocità con cui le onde sonore attraversavano queste rocce virtuali è stato trovato solo un tipo di roccia che propagava velocità uguali a quelle dei sismologi; un tipo di roccia che contiene da 1 a 2 per cento di diamante, oltre alla peridotire (la roccia che predomina nel mantello superiore della Terra) e quantità minori di eclogite (che rappresenta la crosta oceanica subdotta).

Questo scenario richiede almeno 1000 volte più diamante di quanto ci si sarebbe aspettato.

La presenza del diamante spiega allora molte cose.

“Il diamante ha una proprietà molto particolare”, dice Faul. “Nel diamante il suono si propaga ad una velocità che è più del doppio rispetto all’olivina, il minerale dominante nelle rocce del mantello superiore”.

I ricercatori hanno calcolato che sarebbe stata sufficiente una percentuale di diamante dell’uno o due per cento in più in queste rocce profonde per favorire elevate velocità sonore.

“Come pezzetti di legno galleggianti sull’acqua, non affondano nel mantello”.

I diamanti sarebbero quindi forgiati all’interno di queste rocce profonde, “come pezzetti di legno galleggianti sull’acqua, senza affondare nel mantello”, sostiene Faul; e giungerebbero in superficie attraverso camini fatti di kimberlite, una roccia che è diamantifera per eccellenza.

Questi ‘tubi di kimberlite’ li ritroviamo ai margini delle radici cratoniche in Canada, Siberia, Australia e Sud Africa.

Questa è l’unica spiegazione plausibile del fenomeno, che si accorda anche con quanto è stato trovato in natura.