超深钻石中地球遥远过去的微光

我们不能挖到地心。我们不能穿越时空。但如果宇宙能获得安慰奖，那将是一颗超深的钻石。这些坚硬的稀有矿物分布在距离地幔数百英里的地方，形成了地壳，也就是它们被发现的地方。在这个过程中，他们用微观缺陷来记录历史。

“超深钻石基本上只是时间胶囊，”地球化学家Suzette Timmerman说。她和澳大利亚国立大学的同事最近分析了一组来自巴西的超深钻石，并在地球原始历史中发现了氦。

他们的工作发表在周四的《科学》杂志上，是对45.4亿年前岩石和天然气合并以来地球如何演变的理解的进一步发展。这一发现也增加了钻石的吸引力：它们是永恒的，完全由过去组成。

1800英里厚的地幔开始下降约25英里，夹在薄薄的地壳和致密的铁核之间。这种古老的岩石填充物占地球体积的四分之三以上。但由于无法接近，科学家对其知之甚少。

地震研究揭示了地幔中的对流是如何循环其内容物的。地幔火山喷发后冷却的岛屿玄武岩——岩浆——提供了地幔化学成分的指示。然而，没有资料显示地幔形成于任何特定的深度。

这部分是因为玄武岩是在其熔化过程中收集的元素的冷却混合物。无法解决。但是钻石在旅途中不会发生物理或化学变化。他们收集的任何东西都可以单独研究。

钻石是在不同深度形成的。当他们这样做时，他们将捕获含有碳、水和惰性气体的矿物和液体，并拍摄这些环境的快照。这些“包裹体”是掩盖钻石的缺陷。对于地球科学家来说，它们是来自特定时间和地点的古代元素的珍贵微观包，得到了完美的保存和保护。

大多数钻石是在地下100英里处形成的。然而，在蒂默曼工作的巴西，99%以上的钻石都是超深的，形成于地幔的过渡带，在254到410英里之间。

蒂默曼和她的团队使用高科技激光和真空释放超深钻石内含物中的液体。在内部，他们发现了微量的氦同位素，其比例与在岛屿玄武岩中发现的相似。氦在地球上极其罕见，因此它在岛屿玄武岩中的存在表明地下某处有氦储存，尽管不清楚有多远。