Le analisi mostrano che i gas trovati nelle inclusioni microscopiche nei diamanti provengono da un serbatoio sotterraneo stabile vecchio almeno quanto la Luna, nascosto più di 410 km sotto il livello del mare nel mantello terrestre.

Gli scienziati sospettano da tempo che un'area del mantello terrestre, da qualche parte tra la crosta e il nucleo, contiene un vasto serbatoio di roccia, relativamente indisturbato dalla formazione del pianeta. Fino ad ora, non c'è stata alcuna prova certa se o dove esiste. Ora un gruppo internazionale di scienziati ha misurato gli isotopi di elio contenuti in diamanti super profondi portati in superficie da violente eruzioni vulcaniche, per rilevare le impronte di questo antico serbatoio. Questo lavoro sarà presentato per la prima volta agli scienziati venerdì 23 agosto alla conferenza Goldschmidt di Barcellona, dopo la pubblicazione oggi (15 agosto) sulla rivista Scienza .

Dopo la formazione della Terra, la violenta attività geologica e gli impatti extraterrestri hanno sconvolto il giovane pianeta, il che significa che quasi nulla della struttura originale della Terra rimane. Poi negli anni '80 i geochimici notarono che in alcune lave basaltiche provenienti da luoghi particolari il rapporto tra l'isotopo dell'elio 3 e l'elio 4 era più alto del previsto, rispecchiando il rapporto isotopico trovato in meteoriti estremamente antichi caduti sulla Terra. Ciò indica che la lava aveva trasportato il materiale da una sorta di serbatoio nelle profondità della Terra, con una composizione che non è cambiata significativamente negli ultimi 4 miliardi di anni. "Questo modello è stato osservato in "Ocean Island Basalts, " che sono lave che affiorano in superficie dalle profondità della Terra, e formare isole come le Hawaii e l'Islanda", ha affermato il capo della ricerca, la dott.ssa Suzette Timmerman, dall'Università Nazionale Australiana. "Il problema è che sebbene questi basalti vengano portati in superficie, vediamo solo un assaggio della loro storia. Non sappiamo molto del mantello da cui provenivano le loro fusioni".

Per affrontare questo problema, Il team di Timmerman ha esaminato i rapporti isotopici dell'elio nei diamanti superprofondi. La maggior parte dei diamanti si forma tra 150 e 230 km sotto la crosta terrestre, prima di essere portato in superficie dalle fusioni. Molto raramente vengono portati in superficie dei diamanti 'superprofondi' (creati tra 230 e 800 km sotto la superficie terrestre). Questi diamanti super profondi sono riconoscibilmente diversi dai diamanti normali.

Suzette Timmerman ha detto, "I diamanti sono i più difficili, sostanza naturale più indistruttibile conosciuta, quindi formano una perfetta capsula del tempo che ci fornisce una finestra sulle profondità della Terra. Siamo stati in grado di estrarre gas elio da ventitré diamanti super profondi dall'area di Juina in Brasile. Questi hanno mostrato la caratteristica composizione isotopica che ci aspetteremmo da un serbatoio molto antico, confermando che i gas sono i resti di un tempo o anche prima che la Luna e la Terra si scontrassero. Dalla geochimica dei diamanti, sappiamo che si sono formati in una zona chiamata "zona di transizione, " che si trova tra 410 e 660 km sotto la superficie della Terra. Ciò significa che questo serbatoio invisibile, rimasto dalle origini della Terra, deve trovarsi in quest'area o al di sotto di essa.

"Rimangono domande sulla forma di questo serbatoio; è un grande singolo serbatoio, o ci sono più serbatoi antichi più piccoli? Dov'è esattamente il serbatoio? Qual è la composizione chimica completa di questo serbatoio? Ma con questo lavoro stiamo iniziando a concentrarci su quello che è probabilmente il materiale più antico rimasto relativamente indisturbato sulla Terra, " lei dice.

Commentando, Professor Matthew Jackson (Università della California, Santa Barbara) ha detto, "C'è stato molto lavoro incentrato sull'identificazione della posizione dei serbatoi primordiali nelle profondità della Terra. Quindi questo è un risultato interessante, con molto potenziale per "mappare" dove i domini 3He/4He elevati si trovano nelle profondità interne della Terra. L'elio può diffondersi rapidamente alle condizioni del mantello, quindi sarà importante valutare se l'antica firma dell'elio riflette composizioni intrappolate a profondità di formazione del diamante, o la composizione della lava ospite che ha trasportato i diamanti in superficie. Questo lavoro è un passo importante verso la comprensione di questi serbatoi, e indica la strada per ulteriori ricerche."