Un geologo del QUT ha pubblicato una nuova teoria sull'evoluzione termica della Terra miliardi di anni fa che spiega perché i diamanti si sono formati come gemme preziose piuttosto che come semplici grumi di grafite comune.

Nello studio, pubblicato sulla rivista Geologia Chimica , i ricercatori hanno esaminato i livelli di ossido di magnesio in migliaia di rocce vulcaniche, risalenti ad almeno 2,5 miliardi di anni, che erano stati raccolti da tutto il mondo.

Professor Balz Kamber, dalla Terra di QUT, Scuola di Scienze Ambientali e Biologiche, co-autore dello studio con la professoressa Emma Tomlinson, dal Dipartimento di Geologia del Trinity College di Dublino. La ricerca sfida una teoria comune sull'evoluzione della Terra e offre una spiegazione sul perché il mantello terrestre fosse abbastanza freddo da produrre diamanti nell'era Archea tra 4 miliardi e 2,5 miliardi di anni fa.

Il professor Kamber ha affermato che l'analisi dei livelli di ossido di magnesio nei campioni di roccia dell'era Archea contraddice la convinzione convenzionale che il mantello terrestre fosse molto più caldo di quanto non lo sia ai giorni nostri.

"Sappiamo per certo che la Terra produceva molto più calore allora, da tre a due volte e mezzo, "Ha detto il professor Kamber.

La teoria prevalente tra i petrologi che studiano l'origine, struttura e composizione delle rocce, è che l'intero mantello terrestre era significativamente più caldo fino a 2,5 miliardi di anni fa.

Ma l'analisi del professor Kamber è che la teoria prevalente è giusta solo a metà. Ha detto che mentre il mantello inferiore era significativamente più caldo, il mantello superiore, che è l'area fino a 670 km, non era più caldo di quanto lo sia ai giorni nostri.

"È il mantello superiore che conta perché le rocce vulcaniche che osserviamo, provengono dal mantello superiore, "Ha detto il professor Kamber.

Per spiegare la teoria, Il professor Kamber usa l'analogia di qualcuno che cerca di riscaldare la propria camera da letto in inverno alzando il riscaldamento ma non chiudendo le finestre.

"Puoi produrre tutto il calore che vuoi ma non diventa più caldo, " Egli ha detto.

"Quindi ciò a cui siamo realmente interessati non è la quantità di calore che stiamo producendo, ma com'era caldo nell'interno della terra.

"Il presupposto è stato:più calore, quindi faceva più caldo. Ma quello che mostriamo è:più caldo ma non più caldo.

"La Terra produceva più calore ma se ne stava anche liberando, aprendo più finestre per così dire."

La teoria deriva dalle prove conservate nelle antiche rocce sul loro livello di ossido di magnesio. Il professor Kamber ha affermato che i livelli di ossido di magnesio nella stragrande maggioranza dei campioni di roccia di quella data sono simili alle lave moderne, che indicava che le temperature erano simili.

"Gli sperimentatori possono ricreare le condizioni che portano allo scioglimento del mantello, "Ha detto il professor Kamber.

"E questi esperimenti ci informano senza alcun dubbio che più caldo è il mantello in cui si scioglie, più magnesio nel fuso.

"La nostra ipotesi era che avremmo trovato più magnesio nelle rocce più vecchie rispetto a oggi.

"Ci sono rocce che hanno più magnesio ma non provengono dal mantello superiore".

La teoria del mantello superiore freddo aiuta a spiegare la formazione dei diamanti, la maggior parte dei quali si sono formati durante questo periodo di tempo e si sarebbero trasformati in grumi di grafite se il mantello superiore fosse stato troppo caldo.

L'articolo del professor Kamber che delinea come le prove che il mantello superiore fosse relativamente freddo è stato supportato da uno studio pubblicato per coincidenza pochi giorni dopo sulla rivista AGU100 da un team di tedeschi, geologi americani e britannici che hanno avanzato una teoria simile.

La comprensione che il mantello superiore 2,5 miliardi di anni fa fosse molto più freddo di quanto si pensasse in precedenza risponde anche a un'altra area di controversia di lunga data che ha diviso i geologi riguardo al movimento delle placche tettoniche.

Se il mantello superiore fosse stato molto più caldo 2,5 milioni di anni fa, allora le placche oceaniche sarebbero state più spesse e difficili da spostare l'una sotto l'altra.

La nuova prova di un mantello superiore più fresco, che avrebbe agitato rocce calde dal mantello inferiore verso l'alto verso la superficie per rilasciare il calore, spiega come le placche che cavalcavano su questo si sarebbero mosse velocemente e si sarebbero scontrate tra loro.

Il professor Kamber ha affermato che la comprensione dell'evoluzione termica della Terra è fondamentale per comprendere i molti aspetti del nostro pianeta, come l'evoluzione dell'atmosfera, l'emergere della terra, e l'evoluzione della vita.

"Un geologo vede lo stato attuale come la storia accumulata di oltre 4 miliardi di anni, "Ha detto il professor Kamber.

"Non possiamo comprendere appieno il presente se non comprendiamo questo viaggio".