Natura

Diamanti dal centro della Terra

I diamanti che si formano nelle profondità della Terra hanno, diversamente da quanto pensavamo, una inaspettata origine organica.

"Dai diamanti non nasce niente, dal letame nascono i fior" cantava Fabrizio De André in Via del Campo. Ma da cosa nascono i diamanti? E dove? La risposta a quest'ultima domanda in particolare è al centro di un nuovo studio pubblicato su Scientific Reports, che indaga le origini profonde (letteralmente) dei tre tipi di diamanti che si formano sul nostro pianeta. Tre, non uno: le pietre più dure del mondo non hanno tutte la stessa origine, ma si possono formare in luoghi e condizioni molto diversi. Su quelli cosiddetti litosferici sappiamo già (quasi) tutto, mentre sappiamo poco su quelli che si formano negli oceani e al centro della Terra; ora abbiamo scoperto che questi ultimi, diversamente da quanto pensavamo, hanno un'inaspettata origine organica.

diamanti litosferici. Come detto, ci sono tre tipi di diamanti, se li classifichiamo in base a dove e come si formano. I diamanti litosferici si formano nella litosfera, il primo "strato" della Terra, che comprende quella che chiamiamo crosta terrestre e la parte superiore del mantello. I diamanti litosferici si formano proprio nel mantello superiore, tra i 150 e i 250 km di profondità, dove le condizioni di pressione e temperatura spingono gli atomi di carbonio a disporsi in un reticolo estremamente resistente. È la categoria di diamante più diffusa sul pianeta, e il carbonio che li forma può avere origine sia biologica sia inorganica.

Diamanti oceanici. La seconda categoria è quella dei diamanti oceanici, che si formano nelle rocce oceaniche e hanno nella maggior parte dei casi origine biologica. La terza, quella finora più misteriosa, è quella dei diamanti continentali super-profondi: rarissime forme di questa pietra preziosa che si formano sempre nel mantello, ma molto più in profondità, tra i 300 e i 1.000 km.

struttura della Terra, nucleo terrestre
La struttura della Terra (clic sull'immagine per ingrandirla). I moti convettivi del nucleo fuso del pianeta sono la fonte del campo magnetico. Il mantello inizia a circa 2.900 chilometri di profondità, appena sopra il nucleo, e termina poche decine di chilometri sotto la crosta. La risalita del materiale fuso dal nucleo è anche il motore della tettonica delle zolle. © elab. focus.it

diamanti super-profondi. Il problema con i diamanti super-profondi è che finora è stato difficile identificarne l'origine. Per capire se un diamante nasce da materiale organico o inorganico si misura infatti il rapporto tra due diversi isotopi del carbonio, il 12C (carbonio-12) e il 13C (carbonio-13); nei diamanti oceanici e in quelli litosferici il rapporto tra i due è più o meno fisso, mentre in quelli super-profondi è molto variabile. Lo studio, condotto da un team della Curtin University di Perth, in Australia, ha però dimostrato che al centro di tutti questi diamanti il rapporto è molto più stabile, e sta a indicare un'origine organica; la variabilità è dovuta allo strato esterno (sempre di diamante, ma di diversa origine) che si forma mentre il nucleo originario viene spinto verso la superficie terrestre dal magma del mantello.

In parole semplici, questo significa che il materiale organico che c'è sulla superficie terrestre riesce, ogni tanto, a penetrare fino a centinaia o migliaia di km di profondità nella crosta e fino al mantello, dove viene trasformato in diamante e riportato alla luce nel corso di milioni di anni. La domanda a questo punto è: come è possibile? Qual è il meccanismo che consente a quelli che una volta erano esseri viventi di arrivare così vicini al centro della Terra e trasformarsi in diamanti? Per le risposte servirà un po' di tempo, e altro lavoro.

31 agosto 2021 Gabriele Ferrari
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