O echipă internațională condusă de Universitatea de València (UV) a descoperit un Faza necunoscută a Tilleyitei, un mineral din interiorul terenului a cărui caracteristică neobișnuită o fac să fie prezentă ca un candidat să reprezinte compoziții chimice complexe ale mantalei Pământului. Lucrarea este publicată în rapoarte științifice, accesul la natură deschisă.
Împreună cu ciclurile de azot și apă, ciclul de carbon este un proces extraordinar de important pentru dezvoltarea vieții. Acesta include o serie de evenimente fără de care pământul nu ar putea să mențină viața în ea; Nu în zadar, carbonul este componenta principală a compușilor biologici și una dintre fundamentele în multe minerale.
În ultimele două secole, ciclul biologic de carbon a fost modificat în tot ceea ce este procesul său și, mai semnificativ , în atmosferă. Emisiile umane de dioxid de carbon la atmosferă depășesc fluctuațiile naturale, iar creșterea CO2 atmosferic modifică modele meteorologice și influențând chimia oceanelor.
O altă circulație mai puțin cunoscută de carbon este ciclul său geologic, care este integrat în structură a planetei. Echilibrul dintre ambele cicluri -BIOLOGIC și geologic – controlează concentrația de CO2 în atmosferă. Prin urmare, importanța unei mai bune înțelegeri a funcționării sale și a efectelor sale asupra climatului global.
Lucrarea care tocmai a publicat echipa condusă de cercetătorul David Santamaría, de la Institutul de Știință al Materialelor Universității de València (ICMUV), în Parc științific, raportează descoperirea unei noi faze dense a unui carbon ruginit compus.
Această fază, numită post-tillyită, are caracteristici neobișnuite în condiții de înaltă presiune similare cu cele ale manta superioară terestră. Printre alte caracteristici, aceasta prezintă un anumit grad de substituție chimică și o mare varietate de medii atomice, deci este ridicată ca un bun candidat pentru a ține cont de compozițiile chimice complexe ale mantalei Pământului și oferă date valoroase pentru cercetarea geofizică.
Cunoașterea chimiei de carbon în condiții extreme de temperatură și presiune este importantă atunci când vine vorba de înțelegerea ciclului de carbon din interiorul Pământului. Pe măsură ce plăci tectonice se mișcă, carbonul și alte elemente intră și părăsesc cortexul și manta de terestru, încet, pe o scară de timp geologică – sute de mii de ani.
Acest proces, numit subducție, cauzează carbonul să intre În interiorul Pământului, în principal sub formă de minerale carbonate – atomi formați de carbon, oxigen și metalici. În timpul acestui curs, placa de subducție este introdusă progresiv în manta și se încălzește; Unii carbonați sunt dizolvați și în cele din urmă eliberați în atmosferă, prin vulcanism, sub formă de dioxid de carbon și alte gaze.
Restul carbonților poate supraviețui în plăci sau pot fi reduse pentru a forma diamante în timp ce se scufundă cel mai adânc al mantalei Pământului. Aceste procese sunt așa-numitul „ciclu de carbon adânc”, care astăzi există încă numeroase probleme pentru a răspunde.
carbonat de calciu este un constituent abundent al cortexului care este transferat în interiorul Pământului prin intermediul Procesul de subducție. Pe drumul spre adâncimi, carbonatul interacționează chimic cu minerale silicate (conținând siliciu în loc de carbon) și poate forma minerale mixte de silicat-carbonat, cum ar fi post-tillyite.
procesul structural Transformarea acestor minerale poate oferi, de asemenea, date importante pentru a dezvolta posibile strategii pentru sechestrarea de dioxid de carbon stabilă. „Așa cum este bine cunoscut, CO2 este principalul gaz al serii antropogenă prezentă în atmosferă, iar acumularea sa a fost legată de schimbările climatice, „spune David Santamaría. „Una dintre liniile de studiu pentru a încerca să răspundă acestei provocări globale, este formarea fazelor de carbonat pe termen lung foarte stabile, ceea ce va necesita determinarea stabilității sale în medii și condiții variabile”, spune el.
Studiul a fost realizat folosind mai multe tehnici experimentale de ultimă oră, cum ar fi difracția cu raze X cu radiația de sincrotron, spectroscopie Raman de înaltă rezoluție și simulări computaționale.