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La davemaoïte, le minéral des profondeurs de la Terre observé pour la première fois dans un diamant

La brève observation de la davemaoïte offre une vision sans précédent de la couche interne de la Terre et ouvre de nouveaux domaines de recherche. Considérée comme représentant près de 3% du volume total de la Terre, elle pourrait contribuer à expliquer la dynamique des plaques tectoniques.

Davemaoïte dans ce diamant du Botswana
La davemaoïte a été découverte dans trois imperfections microscopiques de ce diamant du Botswana | © Aaron Celestian, Natural History Museum of Los Angeles County

Le 12 novembre, des chercheurs spécialisés en minéralogie ont observé pour la première fois dans la nature un nouveau minéral composé de calcium, de silicium et d'oxygène. Piégé à l'intérieur d'un type de diamant rare, le silicate de calcium n'avait été théorisé et synthétisé qu'en laboratoire, mais jamais observé auparavant en conditions réelles.

L'une des raisons pour lesquelles il était si difficile à observer est qu'il n'existe pas sous notre pression atmosphérique. En fait, le minéral ne peut pas conserver sa structure après avoir été retiré de son environnement maintenu à haute pression.

Étonnamment, les scientifique ont pu l'identifier piégé dans les imperfections d'un diamant de 4 millimètres de large trouvé au Botswana il y a plus de 30 ans.

"Lorsque nous avons cassé le diamant, la davemaoïte est restée intacte pendant environ une seconde, puis nous l'avons vue se dilater [...] et se transformer en verre", a expliqué l'un des scientifiques.

Les scientifiques appelent ce composé la davemaoïte.

Les diamants, étant l'élément le plus solide sur Terre, offrent une protection parfaite à tout ce qui est coincé à l'intérieur. Ils s'avèrent également être une excellente capsule temporelle inaltérable pendant leur voyage depuis les profondeurs de la Terre où ils se sont formés il y a des millions d'années jusqu'à la surface.

Ce minuscule morceau utilisé par les minéralogistes pourrait être vieux entre 100 millions et 1 milliard d'années.

La plupart des diamants que l'on trouve habituellement sont formés au maximum à 250 kilomètres sous la surface, mais la pierre précieuse du Botswana appartient à la catégorie des "diamants super-profonds" et s'est probablement formée entre 660 et 900 km sous la surface.

La composition a montré que le diamant n'a pu se former que dans des conditions de pression similaires à celles du manteau inférieur, entre 240 et 350 millions d'hectopascals, soit environ 150 000 fois plus que la pression à la surface de la Terre.

Environ 3% du volume de la Terre serait constitué de davemaoïte

Le manteau inférieur est une couche terrestre représentant plus de la moitié du volume de la Terre, située entre 660 et 2900 km sous la surface.

Il est estimé que la davemaoite constitue 5 à 7% du manteau inférieur. Ainsi, l'existence d'environ 3 à 4% du volume total de la Terre vient d'être découverte en conditions réelles.

Le diamant contenait également du sodium et du potassium, qui n'existent généralement que dans la croûte terrestre, ce qui donnes des clés de compréhension comment la matière en surface retourne dans le manteau terrestre.

De plus, la davemaoïte pourrait héberger des éléments radioactifs, explique New Scientist.

Et ces éléments radioactifs, comme l'uranium ou le thorium, jouent un rôle important dans la création de chaleur, car ils réchauffent les couches internes de la Terre pendant leur désintégration. Considérée comme responsable d'un tiers de la chaleur intérieure de la Terre, les scientifiques ont découvert en juillet dernier que "la chaleur issue de la désintégration radioactive contribue à environ la moitié du flux thermique total de la Terre".

Et des régions internes plus chaudes que d'autres, qui présentent une viscosité et une fluidité différentes, pourraient expliquer ce qui guide le mouvement des plaques tectoniques.

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