מצבור של יותר מקודריליון (1016) טונות יהלומים עשוי לשכון בעומק כדור הארץ, כך עולה ממחקר חדש שבוצע על ידי חוקרים מאוניברסיטת MIT ואוניברסיטאות מובילות נוספות, ובהן הרווארד, ברקלי, אוניברסיטת לונדון, ועוד. עם זאת, אותם יהלומים קבורים על פי המחקר יותר מ-100 ק"מ מתחת לפני הקרקע – עמוק בהרבה מכל קידוח שבוצע עד כה, כך דווח באתר חדשות MIT.
על פי המחקר, אותם יהלומים שוכנים בסלעים התת-קרקעיים הבסיסיים והקדומים ביותר בכדור הארץ – קראטונים, המצויים במרכז הלוחות הטקטוניים של כדור הארץ. צורתם של אותם סלעים כשל הרים הפוכים, והם מגיעים לעומק של עד 320 ק"מ מתחת לפני הקרקע. החוקרים מכנים בשם "שורשים" את החלקים העמוקים ביותר של אותם סלעים. להערכתם, אותם שורשים עשויים להכיל 1-2% יהלומים. לאור כמות השורשים הקראטונים בכדור הארץ, החוקרים מעריכים כי המצבור באותם סלעים כולל קודריליון טונות יהלומים, השוכנים בעומק של בין 144-240 ק"מ מתחת לפני הקרקע.
"המחקר מראה כי יהלום אולי אינו מינרל כה אקזוטי, וברמה הגאולוגית הוא יחסית שכיח", אמר אולריך פאול (Ulrich Faul), מדען במחלקת מדעי כדור הארץ ב-MIT, ואחד מעורכי המחקר. "אנחנו לא יכולים להגיע אליהם, אך עם זאת, יש שם יותר יהלומים ממה שחשבנו אי פעם בעבר".
עמוק באדמה
בעשרות השנים האחרונות, גופים כגון מכון המחקר הגיאולוגי האמריקאי מתעדים פעילות סייסמית, כלומר גלי קול שנעים בכדור הארץ, בשל רעידות אדמה, סערות צונאמי, וכן הלאה. כחלק מהפעילות, קולטנים סייסמים ברחבי העולם מתעדים קלי גול, שעשויים לקבוע, למשל, מהו המקור של רעידת אדמה, ולשרטט את המבנה של פנים כדור הארץ. אותם גלי קול עוברים בכדור הארץ במהירויות שונות, בהתאם לטמפרטורה, לדחיסות ולהרכב הסלעים שבהם הם עוברים. היחסים הללו מסייעים למדענים להעריך מאיזה סוגי סלעים מורכבים קרום כדור הארץ והשכבה העליונה של מעטפת כדור הארץ, הקרויה גם ליתוספירה.
אולם המדענים, שניסו למפות את פנים כדור הארץ באמצעות המידע הסייסמי, לא הצליחו להסביר אנומליה מסקרנת: גלי קול נוטים לעבור במהירות רבה דרך השורשים של הקראטונים הקדומים. קראטונים אמנם ידועים כסלעים קרים יותר ודחוסים פחות ממעטפת כדור הארץ שמקיפה אותם, אך נתון זה מסביר תנועה רק מעט מהירה יותר של גלי הקול, ולא את המהירות הרבה שתועדה. "אמרנו 'יש כאן בעיה'. וכך התחיל הפרויקט", אמר פאול.
יהלומים ומהירות הקול
על מנת להסביר את הזינוק החד במהירות גלי הקול, ניסה צוות החוקרים לזהות איזה הרכב של השורשים הקראטונים עשוי לתת הסבר לתופעה. לשם כך, סייסמולוגים יצרו מודל תלת-מימדי של מהירויות הגלים הסייסמיים, העוברים דרך הקראטונים המרכזיים של כדור הארץ.
לאחר מכן, החוקרים מדדו את מהירות הקול העוברים במינרלים מסוגים שונים, והרכיבו באמצעות המידע הזה סלעים 'וירטואליים', המורכבים משילוב של כמה מינרלים. הם חישבו כמה מהר ינועו גלי הקול דרך כל סלע וירטואלי, וגילו רק סלע אחד שגלי הקול עשויים לעבור בו במהירות שתועדה: סלע שעשוי מ-1-2% יהלומים, בנוסף לפרידוטיט (הסלע הדומיננטי במעטפת כדור הארץ) וכמויות קטנות של אקלוגיט (eclogite). לפי תרחיש זה, לעומק כדור הארץ יש פי 1,000 יהלומים ממה שהעריכו בעבר.
"היהלומים מיוחדים מהרבה מבחינות", אמר פאול. "אחד מהמאפיינים הייחודיים שלהם הוא שמהירות הקול נעה בהם במהירות של יותר מפי 2 מאשר במינרל הדומיננטי בסלעים של אוליבין (olivine), מעטפת כדור הארץ העליונה".
פאול הסביר מדוע הגיוני להניח שישנם יהלומים באותם שורשים קראטונים. יהלומים נוצרים במעבה כדור הארץ בתנאי לחץ וטמפרטורה גבוהים, ומתקרבים לפני הקרקע בהתפרצויות וולקניות המתרחשות אחת לעשרות מיליוני שנים. התפרצויות אלו יוצרות "ארובות" גיאולוגיות מסלע בשם קימברליט, הקרוי על שם העיר קימברלי בדרום אפריקה, שבה התגלו לראשונה יהלומים בסלעים אלו. ארובות קימברליט התגלו בקצה של שורשים קראטונים בקנדה, סיביר, אוסטרליה ודרום אפריקה. לכן, יש מן ההיגיון בכך ששורשים קראטונים יכילו יהלומים.
"הראיות נסיבתיות, אך חיברנו את כולן יחד", אמר פאול. "עברנו על כל האפשרויות, מכל זווית, וזו היחידה שנותנת הסבר הגיוני לתופעה".
לקריאת המאמר באנגלית לחצו כאן
