Архивы Минералы Земли

Разгадана тайна ливийского стекла — загадочного материала, найденного в пустыне Сахара

Прямо сейчас в пустыне Сахара лежат тысячи минералов, которые образовались в результате падения метеорита

В Сахаре, которая считается самой большой пустыней в мире, есть местечко под названием Великое песчаное море. Этот песчаный массив располагается между Египтом и восточной Ливией и простирается на 72 тысячи километров. Юго-восток Ливии и юго-запад Египта обладают одной особенностью — среди песка можно найти множество фрагментов желтого стекла, происхождение которых ученые пытались раскрыть с 1933 года. Коллекционеры очень ценят их за красоту и относительную редкость, причем так хорошо к ним люди относились с древних времен, на что намекает наличие кулона с таким украшением в гробнице фараона Тутанхамона. Существует много версий происхождения ливийского стекла, но недавно ученые нашли явные доказательства того, что оно возникло в результате инопланетного воздействия.

Из чего состоит стекло

В отличие от искусственного стекла, которое изготавливается путем нагревания и охлаждения смеси песка, соды и извести, натуральное стекло образуется при естественных процессах вроде удара молний и вулканической активности. На Земле есть множество мест с натуральным стеклом — например, в чешской реке Влтавы можно найти много молдавитов, также известных как «бутылочные камни».

Чешские молдавиты

Ливийское стекло — еще один пример натурального стекла. Оно было впервые описано в 1933 году и кроме кварца почти не имеет в себе никаких примесей, благодаря чему и имеет желтый оттенок без всевозможной грязи.

Ливийское стекло, найденное в пустыне Сахара

Читайте также: Какой минерал на Земле самый редкий?

Как образовалось ливийское стекло

Каким образом в одной из областей пустыни Сахара образовалось ливийское стекло, никто не знал на протяжении многих десятков лет. Некоторые ученые предполагали, что оно имеет лунное происхождение — известно, что когда-то давно на Луне были активные вулканы. Другие ученые считали, что осколки ливийского стекла являются фульгуритами, то есть кристаллами, образовавшимися после ударов молний.

Ливийское стекло, как и обычное, обладает невысокой прочностью и легок в обработке

Важное научное открытие: На Луне найден новый минерал и источник «энергии для всех людей на Земле»

Падение метеорита на пустыню Сахара

Также существовала версия, что ливийское стекло появилось в результате падения на Землю метеорита. Кажется, это предположение является самым верным, потому что недавно ей нашлось научное подтверждение.

В ходе исследования 1996 года было выяснено, что осколки ливийского стекла были образованы около 29 миллионов лет назад. Состав естественного стекла включает в себя кварц, глинистые минералы, а также оксиды железа и титана. В ходе недавнего исследования ученые изучили образцы ливийского стекла, полученные от местных жителей. Они рассмотрели частицы под мощным микроскопом, который позволяет увидеть частицы в 20 000 раз меньшие, чем толщина листа бумаги. Оказалось, что натуральное стекло образовалось из очень древних материалов внеземного происхождения.

Кусочки ливийского стекла, изученные в ходе нового исследования

Этим материалом оказался оксид циркония (ZrO₂). Он может образоваться только при температуре от 2250 градусов Цельсия и давлении около 130 000 атмосфер. Ученые считают, что такие условия могли быть созданы только при падении метеорита или взрыве атомной бомбы. Миллионы лет никаких бомб не существовало, поэтому вывод один — ливийское стекло образовалось и разлетелось на множество маленьких частей из-за инопланетного воздействия.

Медальон фараона Тутанхамона, сделанный из ливийского стекла

Ударные кратеры на Земле

Тайну происхождения ливийского стекла можно считать раскрытой. Однако впереди у ученых еще много работы, потому что они даже понятия не имеют, какой космический объект упал на область нынешней пустыни Сахары миллионы лет назад. После такого события должен был остаться кратер — в 2 и 18 километрах от Великого песчаного моря есть следы падения метеоритов, однако они расположены слишком далеко и явно были небольшими. По мнению авторов научной работы, их падение никак не могло выделить достаточно энергии для образования ливийского стекла.

Кратер Оазис в Ливии

Возможно, прямо сейчас на территории Великого песчаного моря есть огромный кратер, который скрыт под толстыми слоями песка. Ученым предстоит заняться его поиском, и для этого наверняка понадобится техника, способная заглянуть в глубины Земли без рытья глубоких ям.

Чтобы оставаться в курсе новых научных открытий, подпишитесь на наш Дзен-канал. Так вы сможете следить за всеми обновлениями на нашем сайте и оставлять комментарии под статьями!

Напоследок стоит отметить, что у нас есть парочка интересных статей на тему пустынь Земли. В одной из них мы подробно рассказали, откуда в пустынях появляется песок — вы вполне могли не знать этого. Также обязательно читайте наш материал «Какова толщина слоя песка в пустынях Земли», из которого вы тоже узнаете много чего нового.

Самые древние алмазы возрастом 450 млн лет могут раскрыть загадки Земли

Ученые нашли новый способ изучения эволюции Земли — в этом деле им помогут бриллианты

Алмазы являются не только самыми твердыми среди всех известных науке минералов, но и самыми древними. Несмотря на всю сложность их добычи, ученые тщательно их изучают и открывают все больше новых свойств. Например, однажды исследователям удалось найти алмаз возрастом 3,6 миллиарда лет — безо всяких преувеличений, это самый древний минерал, известный науке. А недавно было выяснено, что благодаря своей удивительной прочности, они могут пережить даже образование и разрушение огромных континентов. Новое открытие дает геологам возможность еще лучше изучить историю нашей планеты — кажется, в ближайшем будущем нас ждет много открытий на тему эволюции Земли.

Интересный факт: некоторые люди не понимают разницы между словами «алмаз» и «бриллиант». Алмаз является минералом, который только что добыт из недр Земли и не подвергнут обработке. Бриллиант — это всесторонне обработанный алмаз, который готов для вставки в кольца и другие украшения. Бриллианты ценятся дороже алмазов: в то время как необработанный минерал имеет стоимость примерно 500 долларов за карат, цена бриллианта такой же массы достигает 9000 долларов.

Как образовались древние алмазы

По данным научного издания IFL Science, в ходе новой научной работы специалисты по минералам изучили алмазы, которые несколько миллионов лет назад образовались под древним суперконтинентом Гондваной. В результате химического анализа геологи выяснили, что минералы образовались давно, в период между 650 и 450 миллионами лет назад. Процессы, которые привели к рождению алмазов, происходили на глубине от 300 до 700 километров под суперконтинентом, который покрывал Южный полюс Земли.

Суперконтинент Гондвана включал в себя нынешние Африку, Южную Америку, Антарктиду, Австралию, Новую Зеландию и другие территории

По словам авторов научной работы, изученные ими драгоценные минералы содержат в себе подсказки, которые могут помочь им понять, как менялся внешний вид Земли на протяжении миллионов лет. В частности, они хотят как можно подробнее узнать, как в далекие времена протекал «цикл суперконтинентов». Так принято называть процесс образования огромных континентов вроде Гондваны, который происходил в результате движения тектонических плит.

Распад суперконтинента Гондвана

Изученные геологами алмазы образовались в скалах, которые впоследствии двигались в ходе образования и разрушения Гондваны — за все время своего существования, они прошли долгий путь. Судя по возрасту и месту нахождения алмазов, суперконтинент начал распадаться примерно 120 миллионов лет назад. В результате этого процесса начали образовываться современные океаны вроде Атлантики. А около 90 миллионов лет назад находящиеся глубоко под землей алмазы были вынесены на поверхность после извержения вулканов.

Суперконтинент Гондвана начал раскалываться в результате движения тектонических плит

По расчетам ученых, вулканические извержения произошли в тех частях Гондваны, которые сейчас мы называем Бразилией и Западной Африкой. Считается, что все изученные алмазы были «прикреплены» к различным фрагментам суперконтинента и передвигались вместе с ними во время распада на несколько частей, из которых и образовались нынешние континенты.

Необработанные алмазы выглядят так

Одна из участниц исследования Карен Смит отметила, что лежащие глубоко под поверхностью земли минералы в будущем могут помочь узнать огромное количество информации о формировании нашей планеты. Если ученые совершат какое-то очень важное открытие, мы обязательно вам об этом расскажем — чтобы не пропустить, подпишитесь на наш Telegram-канал.

Вам будет интересно: Ученые объяснили как алмазы поднимаются из недр на поверхность Земли

Как образуются самые дорогие алмазы

Алмазы образуются на глубине до 200 километров под поверхностью земли, где температура достигает 1 500 градусов Цельсия а давление переваливает за отметку 40 000 атмосфер. В таких условиях находящийся в глубинах углерод превращается в минерал с плотно упакованной кубической структурой, но на это могут потребоваться миллионы лет. С течением времени алмазы начинают сами выходить наружу через кимберлитовые трубки вместе с магмой — месторождений алмазов тысячи, однако лишь десятки из них удобны для добычи драгоценностей. Если хотите узнать больше, обязательно почитайте статью моего коллеги Артема Сутягина «Как добывают алмазы и откуда они берутся».

Места для добычи алмазов выглядят так

Чтобы оставаться в курсе новых статей на нашем сайте, также стоит подписаться на наш Дзен-канал. Нас уже более 100 тысяч человек!

Среди алмазов существуют рекордсмены по дороговизне. По состоянию на 2023 год, самым дорогим алмазом в мире является «Роза Луло» весом 170 карат, который впечатляет не только своей массой, но и редким розовым оттенком. За подробностями идите в нашу статью «Самый дорогой алмаз в мире — почему он розового цвета и стоит миллионы долларов».

Секрет розовых бриллиантов наконец раскрыт

Розовые алмазы самые редкие на Земле и загадочные

Алмаз, как известно, представляет собой одно из аллотропных форм углерода. Однако превратить углерод в алмаз не так-то просто. Для этого понадобится давление в 40 атмосфер, температура 1000-1500 градусов и большое количество времени, вплоть до нескольких миллиардов лет. Именно так возникают алмазы в недрах нашей планеты. Но речь идет лишь об обычных белых алмазах. Возникновение же розовых камней является еще более сложным процессом, требующим наличия нескольких дополнительных факторов. Причем до конца процесс их формирования и появления на поверхности земли до последнего момента был неизвестен. Однако австралийским ученым, похоже, удалось разгадать эту загадку.

Розовые алмазы — редкие и загадочные драгоценные камни

Ранее мы рассказывали, что самыми дорогими и редкими являются именно розовые алмазы. Их доля среди общего количества добываемых алмазов составляет всего 0,01%. Причем 90% всех розовых алмазов добывались из рудника Аргайл, расположенного в Западной Австралии. Однако в 2020 году добыча драгоценного камня была прекращена.

Кроме того, что розовые алмазы самые редкие на Земле, они также являются и самыми загадочными. Если желтые и голубые алмазы приобретают цвет благодаря присутствию в их составе других элементов, то розовые камни химически абсолютно чистые, как и белые. Розовый цвет они приобретают исключительно благодаря условиям, в которых формируются.

Розовые алмазы, в отличие от голубых, являются химически чистыми

Как возникают розовые алмазы

Ранее ученые предполагали, что для возникновения розовых алмазов необходимы огромные силы, которые возникают при столкновении тектонических плит. Но это не единственный фактор, который требуется для их возникновения и появления на поверхности Земли. Чтобы выяснить какие оно еще условия требуют, исследователи решили выяснить возраст их месторождения.

Для определения возраста исследователи изучили соотношение урана в апатите и цирконе, то есть минералах, входящих в состав пород рудника Аргайл. Уран со временем распадается на свинец и гелий. Измеряя его соотношение с продуктами его распада, можно определить возраст месторождения. Исследование показало, что возраст Аргайла составляет 1,3 миллиарда лет. Ранее предполагалось, что это месторождение на 100 миллионов лет моложе.

Алмазный рудник Аргайл в Австралии

Уточнение возраста имеет большое значение, так как оно дает подсказку о том, в каких условиях сформировались бриллианты. Известно, что 1,3 миллиарда лет назад происходил распад древнего суперконтинента. Об этом исследователи сообщают в журнале Nature.

Как распад суперконтинента привел к появлению розовых алмазов

Распавшимся суперконтинентом, по мнению ученых мог, быть Нуна. Он раскололся предположительно 1,3-1,22 миллиарда лет назад. Но как именно его распад мог повлиять на появление редких алмазов? По мнению ученых, важным условием являются силы растяжения.

Древний суперконтинент Нуна

Аргайл находится на том участке, где миллиарды лет назад регион Кимберли столкнулся с остальной частью северной Австралии. Такое столкновение образует поврежденную область или “шрам”, который никогда полностью не исчезает. Впоследствии территория, где находится Аргайл, не распалась полностью, но стала растягиваться вдоль этого “шрама”. Разрывы в земной коре привели к тому, что магма начала вырываться на поверхность, поднимая розовые алмазы.

Переходите по ссылке на наш ЯНДЕКС.ДЗЕН КАНАЛ. Мы подготовили для вас множество интересных, захватывающих материалов посвященных науке.

По мнению исследователей, полученные знания, теоретически, могут помочь найти новые месторождения розовых алмазов. Правда, на практике все может быть гораздо сложнее. Для того, чтобы алмазы оказались на поверхности Земли, необходим магматический апвеллинг, то есть подъем магмы, о чем мы уже рассказывали ранее. Поэтому все алмазы добываются в вулканических регионах. Однако участки, где могут быть розовые алмазы, расположены в центрах континентов, при этом вулканы, которые могут поднять драгоценные камни на поверхность, остаются еще неоткрытыми. Поэтому вряд ли в ближайшее время удастся найти месторождение, аналогичное Аргайлу.

Самый дорогой алмаз в мире — почему он розового цвета и стоит миллионы долларов

Алмаз «Роза Луло» — самый дорогой в мире, и уже принадлежит неизвестному покупателю

Алмазы — самые твердые минералы, которые встречаются на Земле. Они образуются в глубинах нашей планеты на протяжении миллионов лет, а потом поднимаются выше вместе с магмой. Их добыча очень сложна, потому что специалистам приходится рыть глубокие шахты и тщательно искать — из одной тонны породы в лучшем случае можно извлечь 1 карат (0.2 грамма) алмазов. Из-за сложной добычи, редкости и красивого внешнего вида алмазы являются самыми дорогими драгоценностями в мире. Обычно небольшой кусочек алмаза стоит около 10 миллионов долларов. В 2022 году в Южной Африке был найден розовый алмаз «Роза Луло» весом 170 карат, который может являться самым дорогим в мире — до его обнаружения, самой дорогой считалась «Розовая звезда» весом 132,5 карата (затем уменьшенная до 59,6 каратов) стоимостью 71,2 миллиона долларов.

Интересный факт: алмазы и бриллианты это не одно и то же. Алмазами называются минералы в изначальном виде, которые не прошли обработку. А бриллианты — это алмазы, которым путем обработки придана ограненная форма.

Как образуются алмазы

В природе алмазы образуются на глубине 100-200 километров под землей. В условиях 1000-градусной жары и высокого давления чистый углерод на протяжении миллионов лет превращается в минерал с плотно упакованной кубической структурой. Достать их прямо с мест образования невозможно но, к счастью, драгоценные минералы иногда поднимаются наверх вместе с магмой в результате вулканической активности.

Самому древнему алмазу, который был найден горняками, примерно 3,6 миллиарда лет

Коренные месторождения алмазов называются кимберлитовыми трубками. Название они получили в честь первой обнаруженной людьми трубки в африканской провинции Кимберли. Порода, которая содержит в себе алмазы, называется кимберлитом. Люди открыли на Земле тысячи кимберлитовых трубок, но добыча минералов возможна только в нескольких десятках месторождений — в других местах работу тоже можно вести, однако стоимость добычи будет стоить дороже, чем сами драгоценности.

Кимберлитовая трубка «Мир» в Якутии

Самыми ценными драгоценностями являются «алмазы чистой воды», которые полностью прозрачны и не имеют дефектов. Цветные алмазы ценятся еще выше — их доля в алмазной промышленности составляет всего лишь 0,01%, то есть красивым оттенком обладает только 1 из 10 000 алмазов. Зеленые, фиолетовые, оранжевые, красные и желтые минералы при всей своей редкости встречаются относительно часто. А вот алмазы розового и голубого оттенка — это уникальная редкость.

Стоимость алмаза зависит не только от карата, но и цвета

Статья в тему: Ученые объяснили как алмазы поднимаются из недр на поверхность Земли

Самый дорогой алмаз в истории

По данным издания IFL Science, самым дорогим алмазом в мире можно назвать «Розу Луло», которая была добыта горняками в 2022 году на руднике Луло в африканской Анголе. Он весит 170 карат, но это не единственная его особенность, повышающая стоимость до рекордной отметки. Вдобавок к впечатляющей массе, этот минерал окрашен в редкий, розовый цвет.

Алмаз «Роза Луло»

Точная причина того, что алмазы окрашиваются в розовый оттенок, ученым все еще неизвестна. Одна из версий гласит, что минерал приобретает интересный оттенок из-за того, что в процессе образования его структура скручивается и проходящий через алмаз свет преломляется и отражается не так, как обычно. В случае с «Розой Луло», искажение изменение оказалось таким, что на выходе получается именно розовый цвет — еще немного, и амаз стал бы коричневым и был бы не таким дорогим. Алмазы никогда не имеют одинаковый оттенок, так что каждый из них является уникальным.

Алмазы окрашиваются в разные цвета из-за несовершенства

До обнаружения «Розы Луло» самым дорогим алмазом считалась «Розовая звезда», которая в 2017 году была продана в Гонконге за 71,2 миллиона долларов. Изначально его вес оценивался в 132,5 карата, но потом его уменьшили до 59,6 каратов. Есть сведения, что австралийская горнодобывающая компания Lucapa Diamond уже продала «Розу Луло», однако кому и за сколько миллионов долларов — неизвестно.

Бриллиант «Розовая звезда»

ОБЯЗАТЕЛЬНО К ПРОЧТЕНИЮ: Как добывают алмазы и откуда они берутся

Самый большой алмаз в мире

Алмаз «Роза Луло» может быть самым дорогим алмазом в истории, но подтверждений этому нет. Самым большим алмазом в мире считается «Куллинан», который также известен как «Звезда Африки». Он был обнаружен в 1905 году в африканской шахте «Премьер». Его масса составляла 3106,75 карата (621,35 грамма) и на сегодняшний день он разделен на девять частей. Каждый из них имеет свое название и является собственностью разных богатых людей.

Стеклянные копии девяти бриллиантов, полученных из алмаза Куллинан

Например, часть под названием «Куллинан-II» или «Вторая звезда Африки» весом 317,4 карата вставлена в корону Британской империи, которая хранится в лондонском Тауэре. А частичка «Куллинан IX» весом 4,4 карата представляет собой бриллиант грушевидной формы, который вставлен в кольцо — кто носит такое украшение, неизвестно.

Еще больше интересных статей вы найдете в наших каналах Дзен и Telegram. Заглядывайте почаще!

Важно отметить, что многие алмазы сегодня производятся в лабораториях. Об этом ранее подробно рассказал мой коллега Андрей Жуков в статье «Ученые искусственно создали алмазы и новый тип воды из пластика».

Ученые объяснили как алмазы поднимаются из недр на поверхность Земли

Ученые выяснили какие процессы в недрах Земли заставляют алмазы подниматься на поверхность

Алмазы представляют собой кристаллическую модификацию чистого углерода. Он преобразовывается в драгоценный камень при особых условиях глубоко в недрах Земли, где температура достигает 1500 градусов, а давление составляет порядка 40 тысяч атмосфер. Однако алмазы, как известно, добывают на поверхности. Такая возможность существует только благодаря тому, что эти минералы поднимаются из недр в результате небольших, но при этом достаточно мощных вулканических извержений породы, именуемой “кимберлитом”. Застывая, кимберлит образует так называемые “трубки взрыва”, в которых и происходит добыча алмазов. Недавнее исследование показало, что эти вулканические извержения подпитываются “столпами пепла”, расположенными на глубине почти 3000 км, почти сразу над ядром планеты.

Что такое трубки взрыва и как они возникают

Трубками взрыва называются воронкообразные каналы в земной коре, заполненные вулканической породой, то есть вышеупомянутым кимберлитом. В момент выбросов он подхватывает эти минералы на глубине 100-200 км и поднимает на поверхность. Подробнее о том, как образуются алмазы и поднимаются на поверхность, мы рассказывали ранее. Согласно одному из исследований, за последние 200 миллионов лет произошли сотни кимберлитовых извержений, правда, ни одного в истории человечества.

Так выглядит самая большая в мире кимберлитовая трубка

Кимберлитовые трубки были обнаружены в самых разных участках Земли, но наибольшая их концентрация обнаружен в Канаде, где произошло 178 таких извержений. На втором месте Южная Африка, которая содержит 158 кимберлитовых трубок. Следом за ней идут Ангола и Бразилия, где содержится 71 и 70 кимберлитовых трубок соответственно. К слову, самая большая кимберлитовая трубка в мире находится в Якутии.

Ученые давно пытаются понять какие процессы происходят в мантии Земли, то есть толстом и пластичном слое, который находится между ядром и корой. В частности многие годы ведутся исследования, касающиеся причин возникновения кимберлитовых выбросов. Еще в 80-х года в результате одного из исследований, ученые пришли к выводу, что кимберлитовые вулканические извержения могут быть связаны с некими тепловыми шлейфами, то есть восходящими струями горячей мантии. Они могут подниматься на вверх из-за их меньшей плотности.

Карта концентрации кимберлитовых трубок на континентах

Еще десятилетием ранее ученые стали утверждать, что эти тепловые шлейфы возникают на границе мантии и ядра, то есть на глубине примерно 2900 км. В 2010 году ученые предположили, что кимберлитовые извержения вызваны тепловыми шлейфами, которые находится под Африкой и Тихим океаном.

В прошлом году геологи выяснили, что тепловые шлейфы на самом деле не зафиксированы на определенных участках, то есть могут перемещаться по планете. Однако до последнего момента оставалось неясно как именно они провоцируют кимберлитовые извержения.

Форма кимберлитовой трубки (трубки взрыва)

Как “столпы пепла” провоцируют вулканические выбросы

Ученые долгое время не могли понять как тепло в недрах Земли переносилось в кимберлиты. Дело в том, что эти породы находятся практически возле поверхности, а “столпы пепла”, как мы сказали выше, над ядром планеты. То есть расстояние между ними составляет более двух тысяч километров.

Чтобы ответить на этот вопрос, в недавнем исследовании ученые прибегли к компьютерному моделированию. Они создали точные трехмерные геодинамические модели мантии планеты, которые учитывают движение континентов, а также движения в мантии за последний миллиард лет.

Моделирование показало, что широкие столпы тепла соединяют очень глубокие слои мантии с поверхностью. В частности, они достигают кимберлиты, которые фактически «поджигают» и заставляют извергаться. Этими процессами объясняется большинство кимберлитовых извержений за последние две сотни миллионов лет. О точности этих выводов говорит тот факт, что модели показали существующие извержения кимберлитов в Африке, Бразилии, России и частично в США и Канаде.

Схема воздействия «столпов пепла» на кимберлит

Но самое интересное, что модели также показали извержения кимберлитов в Восточной Антарктиде и Западной Австралии, которые еще не обнаружены. Об этом исследователи сообщают в журнале Nature Geoscience. Вполне возможно, что данная информация поможет определять участки, богатые не только алмазами, но и другими ценными ископаемыми, такими как никель и редкоземельные элементы.

Почему на разных континентах кимберлиты различаются

Давно известно, что на разных континентах кимберлитовые трубки отличаются по химическому составу, но с чем это связано? Как сообщают ученые, в центре столбов мантийные плюмы, то есть восходящие потоки мантии, поднимаются гораздо интенсивнее, чем по краям. Плюмы подхватывают плотный материал и поднимают вверх. Соответственно, состав кимберлитовых трубок в центре столбов и ближе к краю получается разным.

Надо сказать, что модели объясняют не все трубки взрыва на планете. В частности, в Канаде некоторые кимберлитовые извержения могли возникнуть в результате других процессов, которые еще предстоит исследовать. Напоследок напомним, что иногда алмазы содержатся не только в кимберлитовых трубках, но и обычной магматической лаве. К примеру, в России существует вулкан, который извергается алмазами. Перейдя по ссылке, вы можете узнать о нем подробнее.

Под нашими ногами огромный океан воды

Глубоко в недрах Земли, возможно, содержится большое количество воды

Несмотря на то, что ученые давно пытаются изучать другие планеты, наша планета по сей день плохо изучена. В частности, наука досконально не знает о том, что находится в недрах Земли и какие процессы там происходят. Поэтому мы регулярно рассказываем о тех или иных новых открытиях ученых. На этот раз речь пойдет об огромном резервуаре воды, который, возможно, находится глубоко в недрах планеты. По мнению ученых, он содержит в три раза больше воды, чем все океаны и моря на поверхности. Это может показаться невероятным, но ученые предоставляют весомые аргументы в пользу этой версии. Правда, даже если огромное количество воды под Землей действительно существует, люди вряд ли смогут ей воспользоваться.

Редкий минерал рингвудит в недрах планеты

Современные технологии все еще не позволяют взять пробы грунта на глубине в сотни километров. Единственный способ узнать о том, что находится на такой глубине — проанализировать скорость распространения сейсмических волн. По параметрам этих волн ученые могут примерно определить через какие породы они проходят.

В 2014 году американские ученые использовали более 2000 сейсмометров, которые зафиксировали сейсмические волны, которые возникли в результате более 500 землетрясений. На основе полученных данных они пришли к выводу, что в переходной зоне, то есть примерно на глубине 700 км, находится горная порода, именуемая рингвудитом.

Как и многие другие минералы, которые содержатся в недрах нашей планеты, рингвудит не может существовать в условиях обычного атмосферного давления. Он образуется исключительно при высоком давлении, которое присутствует в недрах планеты на большой глубине.

Ученые обнаружили редкий минерал рингвудит внутри алмаза

Надо сказать, что даже если бы ученые смогли взять образцы грунта с такой глубины, у них вряд ли получилось исследовать рингвудит или другие подобные породы. Дело в том, что по мере извлечения на поверхность они перестали бы существовать в результате разрушения кристаллической решетки. Тем не менее, некоторые подобные минералы ученым все же удалось исследовать в обычных земных условиях.

Это стало возможным благодаря тому, что подземные минералы были заключены в алмазы, которые служили для них защитной оболочкой, обеспечивающей всеми необходимыми условиями. Ранее мы рассказывали о двух таких минералах — давемаоите размером в несколько микрометров и “марсианском” минерале мерриллите.

Вода в недрах Земли заключена в минерал рингвудит

Как подземный океан связан с редким минералом

Подземный океан, о котором мы сказали выше, не плещется как океаны на поверхности Земли. Вода здесь заключена внутри молекулярной структуры рингвудита. Этот минерал похож на губку, впитывающую воду. Как отмечают исследователи, в его кристаллической структуре есть нечто особенное, что позволяет ему притягивать водород и улавливать воду.

Предыдущие исследования показали, что рингвудит может содержать до 1,5% воды. Эти данные согласуются с результатами исследования сейсмических волн. Она тоже показали, что порода в недрах планеты содержит воду. Согласно подсчетам команды, даже если породы в переходной зоне содержат всего 1% воды, общий объем воды в недрах в три раза превышает объем мирового океана. Об этом сообщается в исследовании, опубликованном в журнале Science.

Как подземный океан связан с редким минералом. Вполне возможно, вода не была занесена на Землю с астероидами и метеоритами, вместо этого она могла возникнуть в недрах планеты. Фото.

Вполне возможно, вода не была занесена на Землю с астероидами и метеоритами, вместо этого она могла возникнуть в недрах планеты

Как возникла вода на Земле

Согласно одной из гипотез, вода возникла на Земле в результате синтеза водорода и кислорода, которые присутствовали в космическом газопылевом веществе на поверхности твердой и горячей планеты. Как мы рассказывали, первая вода существовала в виде пара, однако наша планета успела ее конденсировать до того, как Солнце увеличило свою активность. В противном бы случае Земля на всегда могла остаться “паровым котлом”, о чем мы рассказывали ранее.

Если вы еще не подписаны на наш ЯНДЕКС.ДЗЕН КАНАЛ, обязательно переходите по ссылке. Здесь вам ждет множество увлекательных материалов о науке, технике и высоких технологиях.

Также есть версия о том, что вода была занесена на поверхность планеты с астероидами и метеоритами, врезавшимися в Землю. Однако наличие воды, заключенной в минералы, на глубине 700 км говорит в пользу третьей версии, подразумевающей образование воды в недрах планеты в результате химических реакций. Но, вполне возможно, что на самом деле верны все три эти версии.

Какой минерал на Земле самый редкий?

Науке известно более 5300 минералов, однако некоторые из них существуют в единичном экземпляре

В настоящее время науке известно более 5300 существующих на Земле минералов, причем этот список ежегодно расширятся. Однако драгоценных камней, которые редко встречаются, известно не так много — порядка 200 разновидностей. Но какой из этих минералов самый редкий и дорогой? Кто-то наверняка скажет, что таким камнем является алмаз. Он действительно очень дорогой, однако редким его назвать все же нельзя. Алмазы были обнаружены еще в IV веке, и за это время их добыли большое количество. Но существуют минералы, которые были открыты совсем недавно. Они существуют в единичных экземплярах, и их владельцы известны поименно. Именно о таких минералах далее и пойдет речь.

Какие камни называют минералами

Камни условно можно поделить на два типа — горные породы и минералы. Но чем минералы отличаются от горных пород? Минералам принято называть однородные по составу и строению часть горных пород, руд, метеоритов. Они возникают в результате естественных геологических процессов и представляют собой химическое соединение или химический элемент. Горные же породы представляют собой совокупность одного или нескольких минералов, соответственно они имеют неоднородную структуру.

Как сообщает Геологическое общество США, минералы — это элементы и соединения, которые не являются органическими, то есть не содержат углерода. Однако согласно Международной минералогической ассоциации (ММА), к минералам также относятся некоторые солеподобные органические соединения, такие как оксалаты, меллитаты, ацетаты и пр.

Киавтуит — самый редкий минерал в мире, который существует только в одном экземпляре

Минерал киавтуит

Сколько экземпляров одного минерала должно существовать на Земле, чтобы он считался самым редким? Конечно же один! Именно поэтому киавтуит (кьяутуит) удостоился такого звания. Он был обнаружен в районе Могок в Мьянме в единственном экземпляре. Описание этого камня можно найти в базе данных минералов Калифорнийского технологического института.

Киавтуит описывается здесь как небольшой отшлифованный водой кристалл темно-оранжевого цвета с «бриллиантовым блеском». Размер единственного экземпляра составляет всего 1,61 карата. ММА признала минерал сравнительно недавно — в 2015 году. В описании к камню сказано, что он хрупкий. Обнаруженный образец имеет изломом и три скола. К сожалению, информации об этом минерале крайне мало.

Минерал пейнит — до 2001 года существовало его только три минерала

Минерал пейнит

Второй редкий минерал, о котором далее пойдет речь, был обнаружен тоже в Мьянме. Речь идет о пейните, который впервые был обнаружен в 1956 году. Минерал относится к классу боратов, то есть минералов на основе солей ортоборной кислоты (Н3ВО3). Название этот камень получил в честь его первооткрывателя минералога и коллекционера Артура Пейна.

Пейнит представляет собой шестиугольный кристалл, чаще темно-красного цвета, но иногда встречаются образцы розового цвета. Внешне он похож на рубин. Причем сам Артур Пейн в 1952 году приобрел в Мьянме два кристалла малинового цвета именно под видом рубинов. Коллекционер даже не подозревал, что ему в руки попало нечто гораздо более редкое, чем просто рубины, которыми славится Мьянма.

Знали ли вы, что в космосе существует планета с сапфировыми и рубиновыми облаками? Температура на ней достигает 2500 градусов Цельсия.

До 2001 года в мире существовало только три небольших кристалла пейнита. Затем их количество увеличилось до 25. В 2006 году здесь же в Мьянме было открыто месторождение этих кристаллов. Находят их, фактически, там же, где и рубины. Однако все камни, добытые с 2006 года гораздо более низкого качества, чем первые кристаллы, обнаруженные до 2006 года.

Науке известно только одно месторождения пейнита

Последнее на сегодняшний день исследование пейнита (а именно, самого первого камня, купленного в 1952 году Артуром Пеном) было опубликовано в 2018 году в журнале Mineralogical Magazine. Автору исследования Джорджу Россману удалось выяснить, что в минерал, как и показали предыдущие исследования, входит алюминий, бор, кальций и кислород. А вот циркония в его составе нет, что говорит о том, что ученые Британского музея в первых своих исследованиях ошиблись.

Почему камень выглядит как рубин? В нем присутствует ванадий и хром, которые придают ему красный цвет. Но самая главная особенность, и даже загадка этого минерала состоит в том, что он содержит бор и цирконий. Эти вещества плохо связываются друг с другом. По сути, пейнит является единственным минералом, в котором эти два вещества встречаются в природе в связанном состоянии. Причина этому до сих пор неясна.

Обязательно подписывайтесь на ЯНДЕКС.ДЗЕН КАНАЛ, где вас ожидают поистине захватывающие и увлекательные материалы.

Несмотря на то, что пейнит в настоящее время является гораздо более распространенным минералом, чем это было всего 20 лет назад, качественных кристаллов, подходящих для украшений, все еще очень мало. Поэтому стоимость кристалла достигает 60 тысяч долларов США за один карат.

Как мы уже сказали выше, ученые каждый год находят новые минералы, причем, не только на Земле, но и в космосе. Некоторые из них могут быть очень полезны на нашей планете. К примеру, не так давно мы рассказывали о лунном минерале, который может служить источником энергии.

Древняя “наковальня” оказалась метеоритом с неизвестными ранее минералами

Ученые обнаружили во фрагментах метеорита неизвестные науке минералы

На окраине города Эль-Али (Сомали) на протяжение многих лет возле колодца лежал крупный камень ржавого цвета. О нем хорошо знали местные пастухи, так как часто приходили сюда, чтобы утолить жажду и попоить своих животных. Валун же они использовали в качестве наковальни — его гладкая металлическая поверхность отлично подходила для того, чтобы в полевых условиях подправить лезвия. Но самое интересное в этом камне — его история, которая передавалась сомалийскими пастухами из поколения в поколение. Согласно приданию, валун упал с неба. И это оказалось правдой! Как сообщают ученые, валун действительно оказался метеоритом, который возник на заре формирования Солнечной системы. Недавнее исследование показало, что он принес на нашу планету сразу три минерала, которые не встречаются на Земле. Все они содержат информацию о событиях, происходивших миллиарды лет назад.

Что известно о метеорите Эль-Али

Старатели небольшой горнодобывающей компании обнаружили метеорит в 2019 году. Камень сразу привлек их внимание, так как он был гладкий, крупный и имел цвет ржавого металла. Когда по нему ударили молотком, раздался характерный звон, как при ударе о металлическую поверхность.

Несмотря на то, что местное население давно знало об этом метеорите, научно он не был задокументирован. Когда сомалийское правительство отказалось выкупать находку, горнодобывающая компания экспортировала метеорит в Китай, где он находится по сей день. К слову, покупателя на древний метеорит не удалось найти по сей день. Но небольшие его образцы были отправлены ученым для дальнейшего анализа и подтверждения того, что валун на самом деле является метеоритом.

Метеорит Эль-Али, обнаруженный в Сомали в 2019 году

Метеорит получил название Эль-Али, то есть в честь города, где его нашли. Он оказался девятый по величине из всех когда-либо обнаруженных не Земле метеоритов, а его вес составляет порядка 15 тонн. В основном камень состоит из железа и никеля, как и многие другие метеориты, которые произошли из ядер расколовшихся астероидов или планетезималей, имеющих ядро, подобное ядру нашей планеты.

Космические кристаллы внутри метеорита

Один из срезов метеорита попал в руки куратора метеоритной коллекции Университета Альберты, Криса Херда. Изучая его, он заметил несколько кристаллов, которые имели необычный состав. Дальнейший анализ показал, что состав и структура этих кристаллов никогда раньше не встречалась в природе, поэтому они неизвестны науке.

Один из минералов ученый назвал элалитом, в честь самого метеорита, а второй — элкинстантонитом, в честь Линди Элкинс-Тантон, ученого-планетолога, главного исследователя предстоящей миссии НАСА “Психея”, которая займется изучением металлического астероида.

Минерал олсенит, один из трех минералов, обнаруженных в астероиде Эль-Али

Третий минерал идентифицировали сотрудники Калифорнийского технологического института. Его назвали ольсенитом, в честь покойного Эдварда Олсена, бывшего куратора Полевого музея естественной истории в Чикаго. Эдвард Олсен когда-то предположил существование минерала, который носит теперь его имя.

Происхождение Солнечной системы “зашифровано” в минералах?

Минералы, обнаруженные в метеорите, содержатся в виде небольших включений. Ученые все еще выясняют точные условия, в которых они образовались. Но сам факт того, что они разбросаны по метеориту, а не сконцентрированы в одном месте, позволяет исследователям делать некоторые выводы уже сейчас.

Минералы кристаллизовались в метеорите не постепенно, а с течением времени, по мере того, как метал затвердевал. Три новых минерала образовались, когда почти весь металл уже остыл, и оставались лишь крошечные расплавленные капли. В конечном итоге они тоже кристаллизовались, образуя данные включения.

Метеорит Эль-Али теоретически мог возникнуть в поясе астероидов

Общий химический состав породы показывает, что процесс охлаждения, скорее всего, происходил не в ядре астероида, как это бывало с большинством других железных метеоритов. Металл, вероятно, кристаллизовался вблизи планеты после того, как столкнулось с других твердым телом.

Столкнувшиеся тела могли быть ядрами разрушенных астероидов, или, возможно, они были космическими породами, известными как хондриты, которые содержат значительное количество металла, смешанного с горной породой. В любом случае объекты столкнулись на невероятно высокой скорости, что привело к их расплавлению. Подобные столкновения происходят в наше время в поясе астероидов, где скорость объектов превышает 18000 километров в час.

“Изучение минералогии метеоритов — это «кабинетное исследование Солнечной системы» во многих отношениях. Мы пытаемся ограничить разнообразие условий, существовавших на разных планетарных телах” — говорит Крис Херд.

Более подробная информация о минералах и самом метеорите наверняка появился после дополнительных исследований. Что же касается его будущего, оно остается под вопросом. Сомалийские ученые требуют от правительства вернуть камень в страну. Но, вполне возможно, он будет продан третьей стороне, при этом правительство Сомали получит часть денег от его продажи.

Ученые искусственно создали алмазы и новый тип воды из пластика

Ученые создали алмазы из пластика при помощи мощного лазера

Ученые давно предполагали, что в космосе алмаз не такой редкий камень, как на Земле. Более того, на некоторых планетах Солнечной системы даже идут алмазные дожди. Речь идет о так называемых ледяных гигантах, таких как таких как Нептун, Сатурн и Уран. Предположительно алмазы при определенных условиях образуются в атмосфере, и затем выпадают на поверхность. Однако доказательств этому никаких нет. Выяснить, действительно ли существуют алмазные дожди на этих планетах, можно только одним способом — отправить космический аппарат к одной из них, но это дорого и долго. Также можно получить косвенное подтверждение тому, создав подобные условия на Земле, и посмотреть, образуется ли камень. Именно так ученые и поступили.

Как создали алмазы в лабораторных условиях

Чтобы выяснить, могут ли образовываться алмазы на Нептуне, Уране и Сатурне, ученые использовали лист пластика ПЭТ (полиэтилентерефталата). Этот материал каждому из нас хорошо известен, так как из него делают пластиковые бутылки и упаковки для продуктов. Также в эксперименте использовали самый мощный на Земле рентгеновский лазер, которым оборудована Национальная ускорительная лаборатория SLAC. Лазер способен разогревать материалы до 6000 градусов по Цельсию.

Почему для эксперимента использовали именно пластик ПЭТ? По мнению ученых, он обладает оптимальным соотношением углерода, водорода и кислорода. Через лист пластика исследователи пропустили луч лазера, что привело не только к мгновенному его разогреву, но и возникновению высокого давления, во много раз превышающее земное.

Для создания алмазов ученые использовали ПЭТ пластик

Затем авторы использовала два различных метода визуализации, чтобы выяснить, что происходит с пластиком. В результате были обнаружены алмазы, а точнее, наноалмазы с плотностью до 3,87 г/см3. По словам руководителя исследования, Доминика Крауса, это произошло по той причине, что высокая температура ускорила процесс расщепление углерода и водорода. Атомы этих элементов соединялись и образовывали минералы.

Что такое наноалмазы? Как несложно догадаться, это очень маленькие алмазы, размер которых составляет всего несколько нанометров, то есть миллиардные доли метра.

Ученые обнаружили новую форму воды?

Эксперимент показал не только то, что в определенных условиях пластик можно превратить в алмазы, но и возможное существование экзотического состояния воды при экстремально высоком давлении. Такое состояние называется суперионным водяным льдом, который, очевидно, существует на ледяных планетах.

Исследование показало, что на Сатурне и других ледяных гигантах может идти дождь из алмазов

В этой форме воды протоны могут свободно двигаться сквозь решетку атомов кислорода. По словам авторов работы, наличие такой воды на Уране и Нептуне объясняет их специфические магнитные поля. Они, возможно, вызваны движением протонов сквозь экзотический тип материи.

Надо сказать, что данное исследование, опубликованное в журнале Science Advances опровергает полученные ранее расчеты, согласно которым предполагалось, что атомы углерода, находящиеся в недрах ледяных планет, делают суперионную воду крайне нестабильной. Эксперименты показали, что углерод и вода образуют алмазы.

Алмазы теперь обесценятся?

Алмаз на Земле является редким, а потому дорогим драгоценным камнем. Однако на других планетах, как мы видим, они могут быть обычными камнями, которые можно найти повсюду. Вполне возможно даже, что ядра планет окружают толстые слои алмазов. Так ли это на самом деле, удастся узнать только после того, как зонд посетит одну из ледяных планет. Как мы рассказывали ранее в статье о спутнике Сатурна, это должно произойти в течение следующего десятилетия.

Производство наноалмазов теперь может упроститься

Надо сказать, что открытый учеными процесс возникновения алмазов может быть достаточно распространенным. Но самое главное, что его можно использовать в земных целях. Наноалмазы нашли применение в промышленных абразивах и полировальных пастах. Кроме того, они необходимы для создания квантовых датчиков. Ранее для создания наноалмазов приходилось взрывать более крупные алмазы взрывчаткой.

Новый способ более чистый и экологичный, но это, конечно, не значит, что теперь можно искусственно создавать бриллианты, в результате чего они обесценятся. Речь лишь об алмазной крошке. Большие алмазы таком способом получить не получится. Откуда они вообще берутся на Земле и как их добывают, вы можете почитать здесь.

Внутри Алмаза ученые обнаружили «марсианский» минерал

Внутри алмаза ученые обнаружили минерал, который считался марсианским

В настоящее время науке известно 5 000 минералов, которые существуют на Земле. Однако состав минералов, которые содержатся в земной коре, не сильно отличается разнообразием — он варьируется в пределах двух десятков химических элементов. Однако совершенно разные минералы могут иметь одинаковый состав. Более того, у совершенно разных по внешнему ввиду и физическим свойствам минералов может быть даже одинаковое количество химических элементов, из которых они состоят. Как вы наверняка догадались, секрет кроется в кристаллической решетке. То есть минералы могут иметь одинаковый состав и одинаковое количество элементов, но при этом отличаться кристаллической решеткой. В результате существуют минералы, которые состоят из распространенных на Земле элементов, но на нашей планете вообще не встречаются. Одним из них длительное время считался мерриллит. Этот минерал в большом количестве присутствует на Луне и Марсе. Однако недавно он был обнаружен внутри земного алмаза, но о чем это говорит?

Что такое кристаллическая решетка и почему она влияет на свойства минералов

Кристаллической решеткой называется внутренняя структура кристалла, то есть порядок, в котором друг относительно друга расположены атомы, ионы или молекулы. Положение всех частиц кристаллической решетки стабильное, так как они удерживаются химическими связями. От кристаллической решетки зависят ряд характеристик, таких как хрупкость, твердость, пластичность, температура плавления, растворимость, электропроводность и пр.

Чтобы проще было понять, как кристаллическая решетка влияет на свойства минералов, ее можно сравнить с кирпичной кладкой. От того, как уложены кирпичи, зависит прочность стены, ее высота, толщина, форма всего здания и т.д. То есть из одинакового количества абсолютно одинаковых кирпичей могут получиться совершенно разные здания.

Модель кристаллической решетки, от которой зависят свойства минералов

От чего зависит кристаллическая решетка? На нее влияют условия, при которых она возникает — температура, давление и т.д. Именно поэтому некоторых минералов не существует на Земле. На нашей планете попросту нет таких условий, в которых образовывались те или иные минералы. Ранее мы рассказывали, что в космосе можно встретить даже состояния воды, которых не существует на Земле.

Что такое марсианский минерал мерриллит?

Мерриллит представляет собой одну из форм безводного фосфата кальция. Он состоит из кислорода, кальция и фосфора. Как мы сказали выше, его находили в лунном грунте, а также на Марсе. Причем, наличие мерреллита на красной планете считается одним из доказательство того, что на Марсе существовала воды.

По мнению ученых, данный минерал возник в результате потери воды каким-либо фосфатным минералом. А, раз вода потеряна, значит она там когда-то была. Мерреллит долгое время считался исключительно внеземным минералом. Хотя, приписывать ему какие-либо необычные свойства по этой причине не стоит. Отсутствие его на Земле (как считалось ранее) говорит лишь о том, что планеты Солнечной системы, а также крупные спутники вроде Луны имеют разное геологическое прошлое.

Зерна мерриллита внутри алмаза

Как мерриллит оказался на Земле

Ученые из Института геохимии и аналитической химии, а также Института геологии и геохимии нашли включения мерриллита в алмазах, добытых в Бразилии. Как сообщают исследователи в издании American Mineralogist, минерал образовался в недрах нашей планеты в результате структурного изменения другого минерала — туита. Последний существует ближе к ядру планеты, так как устойчив только при очень высоком давлении. То есть на Земле мерриллит возник не так, как на других планетах.

Туит возник в нижних слоях мантии, однако был “захвачен” формирующимися алмазами. При движении к земной коре давление уменьшалось, в результате чего туит превратился в мерреллит.

На Марсе мерриллит образовался не так, как на Земле

Наличие на Земле минерала, который считался исключительно космическим, говорит богатом разнообразии минералов в нижней мантии. Кроме того, возможно, наличие этого минерала в алмазе поможет технологам, работающим над синтезированием искусственных алмазов. Не исключено, что небольшое включение фосфатов поможет повысить качество алмазов, к примеру, сделать их более крупными.

Напоследок отметим, что алмазы позволяют людям увидеть минералы, которые находятся глубоко в недрах планеты. Они словно капсулы, которые доставляют их к поверхности в “законсервированном” виде. В прошлом году мы рассказывали, что в алмазе был обнаружен давемаоит, минерал, о существовании которого ранее вообще не было известно.

Апрель 2024
Пн	Вт	Ср	Чт	Пт	Сб	Вс
1	2	3	4	5	6	7
8	9	10	11	12	13	14
15	16	17	18	19	20	21
22	23	24	25	26	27	28
29	30