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- Davemaoite는 지구의 맨틀에서 풍부하고 지구화학적으로 중요한 광물로 오래 전 부터 예상
- 표면으로 이동하면서 압력 감소로 다른 광물로 분해돼 지금까지 직접적인 증거 찾지 못해
- 다이아몬드 내 davemaoite 샘플은 크기가 몇 마이크로미터에 불과해 찾기 어려워
- 맨틀에서 더 많은 새로운 광물을 찾기에 다이아몬드가 가장 좋은 장소

지구 깊숙한 곳에서 끌어올린 다이아몬드에, 신비스러운 광물이 들어 있다.

과학자들은 지구 표면 깊숙한 곳에서 끌어올린 다이아몬드 안에서 한 번도 본 적 없는 광물의 첫 번째 예를 발견했다.

저명한 지구물리학자 Ho-kwang(Dave) Mao의 이름을 따서 데이브마오니트(davemaoite)라고 명명된 이 광물은 지구에서 발견된 고압 규산칼슘 페로브스카이트(CaSiO3)의 첫 번째 예이다.  

▲ 연구원들은 지구의 맨틀에서 형성된 다이아몬드 내부에서 광물 데이브마오이트(Davemoit)를 발견했다. (Shutterstock)

규회석으로 알려진 또 다른 형태의 CaSiO3는 일반적으로 전 세계에서 발견되지만 데이브마오나이트는 외핵과 지각 사이에 갇힌 지구의 주로 단단한 층인 지구의 맨틀에서 고압 및 고온에서만 형성되는 결정 구조를 가지고 있다.

Davemaoite는 지구의 맨틀에서 풍부하고 지구화학적으로 중요한 광물로 오래 전 부터 예상됐다. 그러나 과학자들은 표면으로 이동하면서 압력이 감소할 때 다른 광물로 분해되기 때문에 존재에 대한 직접적인 증거를 찾지 못했다.

그러나 지구 표면에서 약 660km 떨어진 맨틀에서 형성된 보츠와나 다이아몬드를 분석한 결과 내부에 갇힌 온전한 데이브마오이트 샘플이 밝혀졌다. 그 결과, 국제 광물 학회는 이제 데이브마오이트를 새로운 광물로 확인했다.

"davemaoite의 발견은 놀라운 일이었다" 주 저자인 라스베이거스 네바다 대학의 광물학자인 Oliver Tschauner가 Live Science에 말했다.
Tschauner와 그의 동료들은 싱크로트론 X선 회절(synchrotron X-ray diffraction)로 알려진 기술을 사용하여 데이브마오이트 샘플을 발견했다. 되돌아오는 빛의 각도와 강도를 측정함으로써 연구자들은 내부에 무엇이 있는지 해독할 수 있다고 Tschauner는 말했다. 다이아몬드 내 davemaoite 샘플은 크기가 몇 마이크로미터(100만분의 1미터)에 불과했기 때문에 덜 강력한 샘플링 기술은 이를 놓쳤을 것이라고 그는 덧붙였다.

Davemaoite는 지구의 맨틀에서 중요한 지구화학적 역할을 하는 것으로 믿어진다.
과학자들은 이론적으로 광물이 방사성 붕괴를 통해 열을 방출하는 우라늄과 토륨을 포함한 다른 미량 원소를 포함할 수도 있다고 주장한다. 따라서 davemaoite는 맨틀에서 상당한 양의 열을 생성하는 데 도움이 될 수 있다고 Tschauner는 말했다.

Science 저널에 발표된 2014년 연구에서 연구원들은 맨틀에서 나온 또 다른 이론적 고압 광물인 브리지마나이트에 대해 설명했다. 그러나 브리지마나이트의 샘플은 맨틀에서 유래한 것이 아니라 운석 내부에서 유래했다.

davemaoite의 발견은 다이아몬드가 이전에 생각했던 것보다 맨틀에서 더 아래쪽으로 형성될 수 있다는 것을 보여주며 맨틀에서 더 많은 새로운 광물을 찾기에 다이아몬드가 가장 좋은 장소일 수 있다고 Tschauner는 말했다.

연구에 참여하지 않은 워싱턴 DC 카네기 과학 연구소의 지구 물리학자인 잉웨이 페(Yingwei Fe)는 "Tschauner et al.의 연구는 자연에서 다른 어려운 고압 단계의 발견에 대한 희망을 불러일으킨다"고 말했다. "접근할 수 없는 하부 맨틀의 이러한 직접 샘플링은 우리 행성의 전체 맨틀의 화학적 구성에 대한 부족한 지식를 채울 것이다."
이 연구는 11월 11일 Science 저널에 온라인으로 게재되었다.
(Live Science에 게시된 글을 번역함)

[더사이언스플러스]

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