Barneko Lurraren Mineralaren aurkikuntza, Davemaoita (CaSiO3-perovskita) Lurraren gainazalean

Davemaoita minerala (CaSiO3-perovskita, Lurraren barnealdeko behe-mantuko geruzan hirugarren mineral ugariena ) aurkitu dute lehen aldiz Lurraren gainazalean . Diamante baten barruan harrapatuta aurkitu dute. Perovskita modu naturalean aurkitzen da BAKARRIK Lurraren barnealdeko behe-mantuko geruzan, tenperatura eta presio oso altuko baldintzetan. Naturan lur barneko mineral baten lehen aurkikuntza hau garrantzitsua da geologiarentzat, Lurraren sakontasunaren dinamika hobeto ulertzeko.

_{Perovskita kaltzio titanio oxidoz (CaTiO 3} ) osatutako minerala da . Antzeko kristal-egitura duen beste edozein minerali perovskita deitzen zaio. Horrek perovskita CaTiO ₃ -aren kristal-egitura mota bera (perovskita egitura) duten konposatu klase bat bihurtzen du.

Kaltzio-silikato perovskita (CaSiO ₃ -perovskita edo CaPv) mineral garrantzitsua da, Lurraren barnealdeko behe-mantuko geruzan hirugarren mineral ugariena ¹ delako (bolumenaren % 7) eta Lurraren barnealdeko bero-dinamikan zeregin garrantzitsua duelako . Gauzak perspektiban jartzeko, Lurraren hiru geruzetatik , mantuko geruzak, nukleo trinko eta berotuaren eta kanpoko lurrazal geruza mehearen artean, Lurraren bolumen osoaren % 84 osatzen du, eta behe-mantuko geruzak bakarrik Lurraren % 55 hartzen du eta 670 eta 2900 km-ko sakoneran hedatzen da. Beheko taulak perovskitaren kokapenaren ikuspegi labur bat ematen du Lurraren barnealdean.

Taula: Lurraren barnealdean perovskitaz aberatsa den geruzaren kokapena  

Perovskitek, mantuko geruzako beste mineral batzuekin batera, funtsezko zeregina dute lur sakonaren dinamikan, nukleotik gainazalerako bero-transferentzian oinarrituta, mantuko konbekzio deritzona. Bere ugaritasuna eta garrantzia izan arren, perovskita ez da inoiz berreskuratu mantuko beheko geruzatik, bere egitura galtzen baitu presio altuko baldintzetatik ateratzean.

Ikertzaileek kaltzio silikato perovskita aurkitu dutela jakinarazi dute orain, diamante inklusio gisa lagin natural batean. Diamantea Orapa meategian aurkitu zuten, Botswanan, duela hamarkada batzuk, eta AEBetako mineralogo batek erosi zuen 1987an. Ikerketa taldeak diamantea aztertzen aritu da urte batzuk Lur sakonean harrapatutako mineralik dagoen ikusteko.

Oliver Tschaunerrek zuzendutako ikerketa-taldeak sinkrotroi-X izpien difrakzioa erabili zuen mantuaren beheko geruzako perovskita dela uste den diamante bateko puntu ilun infinitesimalki txikien barne-egitura aztertzeko, eta bertan CaSiO3-perovskita kubikoaren egituraz kontserbatutako ebidentzia zehatza aurkitu ahal izan ^zuen.

Egitura eta kimika ikerketa gehiagok adierazi zuten mineralak potasio kopuru handiak zituela harrapatuta, eta horrek esan nahi du perovskita honek Lurraren barnealdean beroa sortzen duten hiru elementu nagusi izan ditzakeela (uranioa eta torioa lehenago ezagutzen zirenak). Mineralari "davemaoita" izena eman zioten (Ho-kwang "Dave" Mao geofisikariaren omenez), eta mineral natural berri gisa onartu zuten. Ikertzaileek uste dute minerala Lurraren gainazaletik 650 eta 900 km arteko sakoneran dagoen mantuaren beheko geruzatik sortu zela ^3,4.

Harrigarria bada ere, CaSiO3 _perovskita aurkitu zutela jakinarazi zen Hegoafrikako diamante sakon batean 2018an, baina ikerketa-taldeak ez zuen mineral berri baten aurkikuntza ofizialik aldarrikatu http://scientificeuropean.co.uk/sciences/biology/discovery-of-nitrogen-fixing-cell-organelle-nitroplast-in-a-eukaryotic-algae/ ⁵.

Aurkikuntza honek, etorkizunean mineral gehiagoren aurkikuntzekin batera, Lurraren mantuaren eboluzioaren ulermena aberastu beharko luke.  

***

References:  

1. Zhang Z., et al 2021. CaSiO2-ren eroankortasun termikoa₃ perovskita mantu beheko baldintzetan. Physical Review B. 104. liburukia, 18. alea – 1. Argitaratua 2021eko azaroaren 4an. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevB.104.184101 

2. Fei, Y. 2021. Mantu behekotik berreskuratutako perovskita, Science. Argitaratua 2021eko azaroaren 11n. 374. liburukia, 6569. alea, 820-821 or. Science (2021). DOI: https://doi.org/10.1126/science.abm4742 

3. Tschauner, O. et alDavemaoitaren, CaSiO3-perovskitaren, aurkikuntza, behe-mantuko mineral gisa. Science. 2021eko azaroaren 11a. 374. liburukia, 6569. alea, 891-894 or. DOI: https://doi.org/10.1126/science.abl8568 

4. Nevadako Unibertsitatea 2021. Berriak – Ikerketa laburra: Naturan aurkitutako lehen Lurraren barnealdeko minerala. [Argitaratua 2021eko azaroaren 15ean. Eskuragarri online hemen] https://www.unlv.edu/news/release/research-brief-first-ever-interior-earth-mineral-discovered-nature  

5. Nestola, F., Korolev, N., Kopylova, M. et alDiamantean dagoen CaSiO3 perovskitak ozeano-lurrazala behe-mantura birziklatzen dela adierazten du. Nature 555, 237–241 (2018). https://doi.org/10.1038/nature25972  

***