Минералы земли

В СССР тоже отправляли в космос сувениры.

До сих пор в мире есть много предприятий, об истинной природе которых никто не знает. Они или совсем спрятаны от посторонних глаз, или прикрываются чем-то другим. В советские времена таких предприятий было более чем достаточно, но было одно существенное отличие от того, что есть сейчас. Все секретные предприятия тогда производили товары народного потребления. Кроме ракет, танков, автоматов и высокоточного оборудования, они должны были выполнять план по товарам, которые были более-менее близки им по профилю. Это приводило к тому, что сейчас мы можем рассказывать много интересных историй о производстве необычных предметов. Например, сегодня расскажу о производстве чего-то на первый взгляд несущественного, но важного и очень технологичного. Речь пойдет о значках.

Сувениры в космосе

Некоторое время назад мы уже рассказывали о том, что NASA запускала в космос некоторые очень странные вещи в качестве сувениров. Потом они возвращались на Землю и были настоящей ценностью, которую было не стыдно подарить партнерам и главам других государств.

Значки, о которых пойдет речь, тоже побывали на орбите и до сих пор находятся в музеях 11 стран мира. Но в первую очередь они интересны не этим, а тем, из чего они были сделаны, и событиями, которые происходили с ними на Земле.

Какие сувениры NASA отправляет в космос и зачем?

Что такое ситалл

Прежде всего надо сказать, из чего были сделаны значки. Это был довольно редкий материал, который назывался ситалл. Это стеклокерамический материал. Он имел мелкозернистую структуру, а между слоями кристалла в его структуре были тончайшие прослойки стекла. Именно поэтому он и получил свое название (Стекло+крИсТАЛЛ). Разработан ситалл был еще в 50-х годах прошлого века советским ученым Исааком Китайгородским.

Ситалл не только красивый, но и полезный.

Благодаря своим свойствам ситалл нашел свое применение в производстве деталей, которые должны быть прочными и термостойкими. В качестве примера можно привести различные датчики, приборы, измерители и другие устройства. В том числе и те, что применяются в космической отрасли.

Как делают значки из ситалла

Значки изготавливались с использованием этого же материала. Для этого тонкие пленки фотоситаллов напылялись на керамичемкую подложку. Фалеристы (коллекционеры значков) так и называли их ситалловыми значками. Из-за сложности технологии нигде в мире, кроме СССР, таких значков не делали.

Не забыли в Зеленограде и о себе, сделав значок с вывеской, расположенной на въезде в город.

Производство таких значков было очень недешевым и в результате они стоили иногда в десятки раз дороже обычных, но истинных коллекционеров это не останавливало. Хотя коллекционирование значков было таким популярным в первую очередь из-за того, что они стоили недорого, и даже небогатые люди могли себе позволить не только меняться ими, но и покупать новые.

Значки любили все. Они были недорогими, а еше они были символом пионеров.

Ситалловые значки выпускали в 70-80-х годах прошлого века в Зеленограде, а для производства недостаточно было просто отлить и покрасить его. Требовалось довольно сложное оборудование для вакуумного напыления. Именно оно и позволяло наносить ситалл на качественную фотокерамическую подложку.

Самая большая подводная лодка и история создания субмарин.

Естественно, в качестве эксперимента первые значки выпускались очень маленького размера. Зато благодаря применению нового материала было установлено, что он не выгорал на солнце и его было сложнее повредить механически. На первом значке был нарисован Владимир Ленин, а его размер был намного меньше того, что начали производить позже.

Первый значок увы не сохранился, но этот с Юрием Гагариным, был одним из первых.

Количество серий значков росло и часто их выпускали к каким-то памятным событиям. Например, к знаковому полету в космос. Тогда именно космонавтика будоражила умы буквально всех и тематика была беспроигрышной. При этом не стоит думать, что партии ограничивались сотнями или тысячами штук. Сообщается, что в некоторые годы производилось около 4 миллионов значков в год. Так предприятие стало самым большим производителем таких аксессуаров во всем СССР.

Значки в космосе

Есть даже история, согласно которой, молодой зеленоградский художник Билль Бурдыкин принял участие в создании легендарного значка. Никто не верил, что у него получится, но все прошло как надо.

Билль Викторович Бурдыкин

С 1963 года он работал начальником лаборатории товаров народного потребления в НИИ микроприборов (НИИМП). Он занимался дизайном и сотрудничал с различными производителями, включая Союзпечать. В 1975 году на орбиту отправились два корабля — советский Союз и американский Аполлон. Целью полета было знаменитое рукопожатие в космосе. К этому событию было решено сделать памятную партию значков, но срок был очень небольшой и даже Госзнак отказался это делать. Кроме зеленоградского НИИ. В итоге меньше, чем за 2 недели был не только создан и утвержден дизайн, но и выпущены сами значки.

Как работают атомные ледоколы и почему Россия лидирует в этом направлении.

Подобные заказы выполнялись неоднократно. Например, как-то раз заместитель начальника Управления космическими полётами Валерий Филиппович Кнор заказал медаль, посвященную первому совместному международному полету в космос. Тогда на станцию Салют-6 прибыл гражданин Чехословакии Владимир Ремек. Это был первый случай, когда в космосе оказался не гражданин СССР или США. Он и привез на орбиту ту самую медаль в виде земного шара с изображением орбитальной станции и флагов двух стран (СССР и Чехословакия).

Такая медаль была сделана к первому совместному полету в космос.

Всего медалей было выпущено три шутки, а когда космонавты вернулись на Землю, они подарили художнику свою фотографию с благодарственной надписью. После этого события и установилась тесная связь между НИИМП с ее заводом Компонент, который занимался производством товаров народного потребления, и Звездным городком.

Конечно, производством значков занимались и другие художники предприятия. А сами эти значки много раз бывали на орбитальных станциях. Часто они выпускались для того, чтобы подарить их членам делегаций дружественных стран: Кубы, ГДР, Венгрии, Монголии, Польши, Вьетнама, Румынии и других. Сейчас их можно найти в музеях 11 стран мира. Космонавты этих стран участвовали в совместных полетах в космос с коллегами из СССР.

Самый опасный город СССР, о котором почти никто не знал Аральск-7 (Кантубек).

Рисунки космоса и космонавтов

Характер работы Билля Бурдыкина сильно повлиял на его судьбу. Партнерство с космонавтами постепенно переросло в дружбу, а сам он не раз бывал в Звездном городке. Позже он много рисовал на тему далекого космоса и покорения иных миров с их жителями. Он сам с детства мечтал заниматься этим и работа дала ему шанс. Также он много рисовал знаменитых космонавтов: Валентину Терешкову, Юрия Гагарина, Георгия Берегового и других.

Такие рисунки делал Билль Викторович Бурдыкин

Свидетельства дружбы художника и космонавтов были зафиксированы на совместных фотографиях, которые он передал в Зеленоградский музей, где их можно найти и сейчас.

В будущем люди будут добывать полезные ископаемые на Луне. С каждым годом в это верится все больше

На нашей планете очень мало редкоземельных металлов, которые используются в машиностроении, атомной технике и так далее. Но зато их должно быть предостаточно на Луне, астероидах и других космических объектах. Инженер Питер Диамандис (Peter Diamandis) и многие другие ученые считают, что первые в истории триллионеры сколотят состояние именно на добыче полезных ископаемых в космосе. На данный момент компаний, которые занимаются реализацией этой идеи, можно посчитать по пальцам. Но с каждым годом их становится все больше на днях в гонку вступила компания Rolls-Royce. Стало известно, что она занимается производством ядерного реактора для добычи полезных ископаемых на Луне и Марсе. Помимо этого, ядерную энергию планируется использовать для запуска космических ракет. О новом начинании компании на данный момент известно не так много, как хотелось бы. Но даже имеющаяся информация очень интригует и достойна внимания возможно, прямо сейчас формируется важная часть человечества будущего.

Достижения компании Rolls-Royce

Многим людям компания Rolls-Royce известна только как производитель дорогих автомобилей. Однако, она была основана в далеком 1906 году и также занимается производством авиационных двигателей. По словам главы оборонного подразделения компании Дэйва Гордона (Dave Gordon), на данный момент Rolls-Royce является единственной компанией в мире, которая занимается механическими, электрическими и ядерными технологиями.

Первые автомобили компании Rolls-Royce

На протяжении 60 лет она также занималась производством атомных подводных лодок и вполне может использовать свой опыт для создания космических кораблей. Ведь между подводным и космическим транспортом есть много общего. Как минимум, внутри них нет естественного источника воздуха, они обладают длительным сроком службы и нуждаются в надежном источнике энергии.

У компании Rolls-Royce большой опыт в создании подводных лодок

Добыча полезных ископаемых в космосе

Так как на Земле не хватает редкоземельных металлов, недавно компания Rolls-Royce решила заняться их добычей на космических объектах. В первую очередь ей интересна Луна, но в будущем дело может дойти и до добычи ископаемых на Марсе. Для этого компания намерена использовать ядерные реакторы, потому что солнечной энергии для выполнения настолько сложной задачи недостаточно. По словам Дэйва Гордона, во многом возможность добычи полезных ископаемых вне Земли доступна благодаря трудам Илона Маска и Джеффа Безоса основателей компаний SpaceX и Blue Origin. Обе компании намерены сделать космос доступным для любых желающих, поэтому разрабатываемые ядерные реакторы явно будут строиться при их поддержке. Если не они, в мире существуют другие аэрокосмические компании, как частные, так и государственные.

В будущем полеты в космос должны стать обыденностью

Важно отметить, что добычей полезных ископаемых в космосе хочет заняться не только Rolls-Royce. В начале статьи я упомянул, что таких компаний можно посчитать по пальцам. Например, организации Lunar Outpost, Honeybee Robotics и Masten Space Systems занимаются разработкой систем для добычи воды на Луне. По данным издания Interesting Engineering, они намерены достичь своей цели в 2023 году, но видимых достижений в этом плане замечено не было. Помимо этого, недавно исследователи из Университета Аризоны получили от NASA грант в размере 500 000 долларов на разработку технологий добычи полезных ископаемых в космосе. Известно, что они разрабатывают группу роботов для поиска и добычи редкоземельных металлов.

Космические путешествия, роботы и прочие фантазии писателей скоро могут статья реальностью

Читайте также: Что такое реголит и зачем Китай летит за лунным грунтом

Какие полезные ископаемые есть в космосе?

Ученые уже знают, что в космосе можно найти золото, серебро, платину и другие дорогие металлы. Есть свидетельства того, что на Луне есть вещество гелий-3, который сегодня используется в МРТ. В теории, он также может быть использован в качестве топлива для атомных электростанций. На Земле это вещество настолько редко встречается, что сегодня даже литр стоит около 5 000 долларов. Также на Луне могут быть редкоземельные европий и тантал, которые активно используются в солнечных панелях и прочей электронике. Исходя из этого в то, что будущие добытчики ископаемых в космосе станут самыми богатыми людьми в мире, верится с большой охотой.

Полезные ископаемые в большом количестве могут содержаться даже в астероидах

Ссылки на интересные статьи, смешные мемы и много другой интересной информации можно найти на нашем телеграм-канале. Подпишитесь!

Помимо Луны, полезные ископаемые есть и на астероидах. В нашей Солнечной системе их количество составляет несколько сотен тысяч. В теории, шахтеры будущего смогут добывать фрагменты астероидов и помещать их в емкости с бактериями. Именно они и будут извлекать из космических камней все дорогие составные части. О том, как все это работает, я рассказывал в этом материале.

Они слишком красивы, чтобы не считаться драгоценными.

Люди во все времена поклонялись драгоценностям. Камни и металлы не просто покоряли их умы, но и становились причиной войн. Одни были готовы за них отдать жизнь, а другие — отнять ее. Какие драгоценности почти всегда были самыми ценными? Конечно, это золото и бриллианты. Они стали даже именем нарицательным в своей категории. С золотом все более менее понятно. Его добывают, плавят и так далее, а вот какой путь бриллиант проходит от первой лопаты, воткнутой в землю на месторождении, до королевской короны — это большой вопрос. Тем более, что золото во все времена добывали плюс-минус одинаково, чего не скажешь об алмазах. Тут действительно есть куда разгуляться и развиваться с точки зрения технологий.

Откуда берутся алмазы

Для начала давайте вообще разберемся, откуда берутся алмазы, и как они появляются в недрах нашей планеты. Если вы с этим уже знакомы или это вам не очень интересно, просто пролистайте до следующего пункта.

Алмаз является самым твердым минералом в мире. Есть даже так называемая шкала Мооса, которая часто применяется для определения твердости предметов. Чаще всего в последнее время с этой шкалой можно столкнутся при определении устойчивости экрана смартфона к царапинам. Не вдаваясь в подробности, она состоит из 10 шагов, на которых твердость соответствует твердости разных веществ — от талька до алмаза. То есть именно алмаз считается эталоном твердости.

Алмаз является кристаллической модификацией чистого углерода и считается одним их самых дорогих камней. Особенно ценятся прозрачные камни и с небольшим оттенком голубого. Остальные примеси считаются браком, но иногда тоже оцениваются очень высоко.

Основными местами, в которых образуются алмазы, являются такие районы континентов, где в течение долгого времени не происходит какая-либо геологическая активность. Происходит этот процесс на большой глубине — примерно от 100 до 200 километров. Такая глубина выбрана исходя из условий, которые там создаются.

Человек не может создать такую красоту. На это способна только природа.

Температура на такой глубине достигает 1 500 градусов Цельсия, а давление часто переваливает за отметку 40 000 атмосфер. Именно такое давление и температура могут настолько изменить кристаллическую структуру углерода, чтобы получился этот камень на грани фантастики.

Искусственные алмазы получают в лабораториях с 60-х годов прошлого века. В последнее время проводятся эксперименты по производству алмазов при создании давления путем направленного взрыва. Но все это больше напоминает какую-то алхимию. Хотя формально какие-то незначительные частицы алмаза действительно образуются.

Надо сразу сказать, что никто не лезет на такую глубину, чтобы добыть алмазы, так как за миллиарды лет они сами постепенно выходят наружу. Делают они это, выносясь на поверхность с кимберлитовой магмой. Так и образуются коренные месторождения алмазов.

И все же они прекрасны.

Определение кимберлитовые трубки появилось после того, как в провинции Кимберли на юге Африки была обнаружена первая подобная трубка. Их стали называть кимберлитовыми , а породу, которая содержит алмазы, кимберлитом.

Сейчас в мире есть тысячи кимберлитовых трубок, но далеко не во всех местах добыча алмазов рентабельна. Мест, где действительно есть смысл этим заниматься, в мире всего несколько десятков.

Так выглядит кимберлитовая трубка.

Места добычи алмазов

Страны, в которых много алмазов, сильно разрозненны по своему уровню экономического развития, социальной сфере, религиозному признаку и так далее. Тем не менее, им повезло оказаться в тех самых местах, где добыча алмазов действительно имеет смысл.

Страны, где добывают алмазы

• Россия — 40,32 миллиона карат в год
• Конго — 23,20 миллиона карат в год
• Ботсвана — 20,50 миллиона карат в год
• Австралия — 13,96 миллиона карат в год
• Канада — 13,3 миллиона карат в год
• Ангола — 8,7 миллиона карат в год
• ЮАР — 8,3 миллиона карат в год

Где в России добывают алмазы

• Якутия
• Архангельская область
• Мурманская область
• Карелия
• Пермский край

Как найти месторождение алмазов

Есть у алмазного промысла одна большая проблема. В свое время разведка месторождений велась в секретном режиме. Именно поэтому до сих пор известны не все способы определения их залегания. Конечно, есть современные методы, но те, кто этим занимаются, все равно не спешат делиться секретами, так как на кону очень большие деньги.

Наибольшая вероятность найти алмазы есть в районе потухших долгое время назад вулканов. Именно там очень часто создается природная лаборатория, в которой будут все условия для выращивания этих минералов и доставки их на поверхность.
Так же алмазы можно найти в районе русел рек, которые несут в себе магматические породы. А еще большое внимание стоит уделить метеоритам, в местах падения которых тоже часто находятся алмазы.

Такой строй самолетов СУ-30 и МиГ-29 пилотажных групп Русские витязи и Стрижи называют «Кубинским бриллиантом». Слово «бриллиант» подчеркивает всю ценность фигуры.

Как добывают алмазы

Самой сложной задачей при добыче алмазов является то, что для их получения надо переработать тонны руды. Обычно считается, что в одной тонне породы содержится в среднем 1-2 карата (0,2-0,4 грамма) алмазов, размер которых еще уменьшится при огранке.

Иногда добыча алмазов возможна даже ручным образом и чаще всего такой способ доступен в Африке. Но, как правило, приходится работать более основательно и проводить существенно более масштабные выемки грунта. В целом технология чем-то напоминает промывку золота, вопрос только в том, сколько минералов находится в породе и на какой площади они разбросаны.

Вот из такой «дырки в земле» добывают алмазы. Обратите внимание, насколько она больше стадиона.

Самым простым и недорогим способом добычи является открытый. Сначала снимается верхний слой почвы, а потом карьер постепенно углубляется путем обрушения его стенок направленными взрывами. Породу увозят карьерными грузовиками на горно-обогатительные комбинаты (ГОКи). Там и проводится обработка руды.

Часто кратеры опускаются вглубь земли на сотни метров, а их площадь сопоставима с площадью небольших городов.

Второй способ куда сложнее в реализации и называется закрытым. В этом случае бурятся шахты, в которых и ведется добыча. Во-первых, надо использовать сложное оборудование для бурения (в отличии от простых и относительно дешевых взрывов), а во-вторых, нет такого пространства для маневра, как когда просто выкапываешь яму и вывозишь из нее землю.

Шахты используются в тех случаях, когда использовать открытый метод невозможно по той или иной причине. Они бурятся на глубину до километра (а иногда и больше), после чего порода поднимается наверх и так же отправляется на ГОКи.

Такие монстры возят руду на ГОКи.

Когда выработка открытым способом уже невозможна и карьер дальше расширять нельзя, начинается шахтная добыча. Шахты бурятся вертикальные и наклонные, а шаг между ними не должен превышать ста метров. Так работа продолжается до тех пор, пока в этом есть экономическая выгода.

Работа по добыче алмазов ведется в три смены по 7 часов и никогда не останавливается, а для обеспечения промысла рядом часто строят шахтерские городки со всей инфраструктурой, включая больницы, магазины, спортивные объекты и даже аэропорты. Потому что часто только по воздуху можно попасть в такие места.

Для понимания размеров карьерного грузовика можно показать это фото. Грузовик просто не заметил и переехал пикап.

Как работает горно-обогатительный комбинат

Для того, чтобы обработать породу и найти в ней бриллианты, карьерные самосвалы тысячами тонн в сутки свозят руду на специальные комбинаты. Там руда проходит через разные системы дробления и измельчения. Часто они отличаются друг от друга, но вся суть в том, чтобы разбить породу на мелкие камни, потом отсеять ее по размеру в грохоте (специальная машина для отсеивания) и подвергнуть дальнейшей обработке.

Крупные куски породы промываются водой для того, чтобы получить алмазы, а мелкие подвергаются действию специальных реагентов, которые буквально вытягивают алмазы из породы. Отработанная порода проходит дополнительную проверку — рентгенолюминесцентную сепарацию. Дело в том, что алмазы светятся на рентгене. Это свойство используется для проверки качества обработки породы. Малейшие вспышки фиксируются автоматикой и часть породы сдувается с ленты. Потом она направляется на дополнительную проверку.

ГОК — это огромное сооружение с кучей специализированного оборудования.

Когда алмазы собраны, среди них все равно есть примеси, и тут начинается ручной труд. Их сортируют вручную, убирая даже малейшие лишние камушки. После этого алмазы проверяются и сортируются по огромному количеству параметров, чтобы отправиться на специальные биржи, где их и купят ювелиры для дальнейшей обработки и использования в ювелирных изделиях.

Чем алмаз отличается от бриллианта

Многие путают эти два слова, но именно они отличают добытый минерал от готового произведения ювелирного искусства. В тот момент, когда минерал находится в земле, в кузове карьерного грузовика или на складе в ожидании огранки, он является алмазом. После того, как его обработают, он становится бриллиантом.

Мало кто знает, но алмазы можно разбить, если очень сильно по ним ударить. Они раскалываются на части по плоскостям, параллельным граням правильного октаэдра. Именно такую структуру он и имеет. Грубо говоря, раскалывается он по швам.

Слово бриллиант в переводе с французского brillant означает блестящий. Именно таким он становится после обработки, а сама обработка подразумевает нанесение на поверхность камня 57 или 58 граней. Они преломляют свет и дают камню то самое сияние, за которое его так ценят.

Слева алмаз, справа бриллиант. Есть разница, да?

Классической огранке подвергается около 75 процентов бриллиантов, которые продаются в мире. Такая форма состоит из следующих элементов:

• Корона (верхняя часть)
• Рундиста (самая широкая часть)
• Павильон (нижняя часть)

Несмотря на то, что бриллиант сам по себе будет красив даже при дефектах огранки, а распознать брак сможет только специалист, здесь используется особая техника. Правильной огранке бриллиантов мастера учатся много лет и они должны максимально правильно соблюдать пропорции огранки.

Если огранка делается отличной от классической формы или фантазийной, она делится на два типа. Если не вдаваться к подробности, то это более приближенная к круглой или, наоборот, ближе к вытянутой форма.

Самые известные бриллианты

Бриллиант Кохинур

Без сомнения, на сегодняшний день самым известным бриллиантом в мире является Кохинур. На фарси это означает Гора света. Легенда гласит, что первым его обладателем был мальчик, появившийся за несколько тысяч лет до Рождества Христова близ реки Ямуна. Это был не простой ребенок, а порождение Солнца-Карна. Камень был украшением его расшитой шапочки.

Именно «Кохинур» является «примой» британской короны.

За его историю камень видел немало крови и менял своего владельца, пока не стал частью английской короны. Сейчас он находится в замке Тауэр и надежно охраняется. Многие говорят, что единственная достойная цена за этот камень — жизнь того, кто захочет его получить.

Еще больше о том, что нас окружает и о необычной стороне нашей жизни вы сможете узнать из нашего Telegram-канала. Там каждый день появляются интересные факты и научный юмор.

Бриллиант «Тиффани»

В 1877 году в Кимберли нашли алмаз, который стал самым большим в мире желтым алмазом. Его вес составлял 287 карат, а продали его за 18 000 долларов — неслыханные по тем временам деньги. Купил камень Чальз Тиффани. Огранка заняла почти два года, а в результате нее камень принял четырехугольную форму и засиял 89 гранями.

Необычная огранка этого бриллианта делает его очень интересным.

В итоге камень украсил витрину магазина на Пятой авеню в Нью-Йорке. Первый человек, который смог ощутить его на своем теле — звезда фильма Завтрак у Тиффани Одри Хепберн. После этого бриллиант с необычной огранкой и оправой в виде бриллиантовой птички попадал на аукцион, но так и не был продан. В итоге, он стал символом магазина Tiffany&Co.

Бриллиант «Черный Орлов»

Еще один известный на весь мир бриллиант называется Черный Орлов. Изначально он был погребен в одной из индийских гробниц, но расхитители смогли похитить его. В итоге, как гласит легенда, они навлекли проклятие на себя и на всех, в чьи руки попадет камень.

Тот самый «Черный Орлов»..

К жертвам камня приписывают графиню Надежду Орлову и княгиню Голицыну. Также к жертвам принято приписывать Джея Пэриса, который хотел продать камень в Нью-Йорке, но вместо этого почему-то спрыгнул с крыши.

Есть и другие знаменитые бриллианты, которые принесли немало проблем своим владельцам. А все из-за того, что за ними стоят очень большие деньги, символ власти и просто чарующий блеск, который сносит крышу. Не надо придавать им мистический смысл, достаточно просто понимать человеческую алчность и желание легкой наживы, возможно, даже ценой чужой жизни.

Внутри алмаза, добытого с большой глубины, обнаружили минерал, который ранее никогда не видели

Глубоко в недрах Земли был добыт алмаз, который изумил ученых. Внутри него оказался минерал кусочек камня крошечного размера, застрявший внутри. Но удивительным был не сам факт обнаружения такой матрешки, а то, какой именно минерал оказался внутри. Ранее его никогда не видели на нашей планете, более того, считалось, что обнаружить его на поверхности нашей планеты вообще невозможно. Он получил название давемаоит, в честь выдающегося геофизика Дэйва Мао. О его существовании ученые только предполагали на основании результатов лабораторных экспериментов. Минерал представляет собой первоксит силиката кальция (CaSiO3), обладающий высокой плотностью. Таким образом подтвердилось предположение некоторых ученых о том, что давемаоит содержится в мантии Земли, причем как считают ученые, здесь он не является редким и даже имеет важное значение для нашей планеты.

Самый редкий минерал на поверхности Земле

Алмаз с редчайшим минералом был добыт в шахте Ботсваны. Да-да, именно там, откуда сейчас начал распространяться опасный штамм коронавируса омикрон, о котором я недавно рассказывал. Результаты исследования данного минерала подробно описаны в журнале Science. Главная его особенность заключается в том, что он не может существовать в условиях низкого давления, такого как на поверхности Земли, так как распадается на другие минералы. Поэтому до обнаружения данной находки у ученых не было никаких доказательств существования давемаоит в природе. Соответственно, если бы не воля случая, по которой камень был скован алмазом, о его существовании никогда бы и не узнали.

Волластонит распространенная на Земле форма CaSiO3

Надо сказать, что на Земле распространена другая форма CaSiO3, которая называется волластонитом. Давемаоит отличается от нее кристаллической структурой. Она может возникнуть исключительно в условиях огромного давления и температуры. Именно такими условиями обладает мантия Земли, то есть вязкая субстанция, которая находится между корой и внешним слоем ядра.

Анализ алмаза, обнаруженного в шахте Ботсваны, показал, что он возник в мантии на глубине свыше 600 километров. Международная минералогическая ассоциация также подтвердила, что ученые не ошиблись давемаоит является новым видом минерала.

Как обнаружили первый в истории образец минерала давемаоит

Группа ученых, во главе с Оливера Чаунером, минералогом из Университета Невады, обнаружили образец давемаоита при помощи современной технологии, которая называется синхротронной дифракцией рентгеновских лучей. Суть ее заключается в том, что рентгеновские лучи фокусируются в определенных точках камня. Фокусировка осуществляется при этом с микроскопической точностью.

Наличие редкого минерала в Алмазе удалось обнаружить при помощи рентгеновских лучей

Открытие давемаоита стало неожиданностью говорит Оливер Чаунер.

Измеряя характеристики отраженных лучей, ученые смогли определить, что находится внутри алмаза. Размер обнаруженного давемаоита оказался по истине микроскопическим его диаметр не превышает несколько микрометров, то есть миллионных долей метра. Поэтому обнаружить его можно было только таким мощным и высокоточным способом.

Важная роль редкого минерала в структуре Земли

Как предполагают исследователи в минерале могут быть и другие микроэлементы, такие как торий и уран, которые известны способностью выделять тепло в процессе радиоактивного распада. Поэтому как я сказал выше, учены предполагают, что данный минерал выполняет важную функцию в недрах нашей планеты, а именно является одним из ключевых источников тепла в нижней мантии.

Давемаоит выделят температуру в результате радиоактивного распада

Дело в том, что это на поверхности Земли минерал не существует, а глубоко в недрахоколо 5-7% нижней мантии состоит из давемаоита Предположительно, подобные радиоактивные элементы выделяют около трети тепла в этом слое Земли. Остальные две трети остались еще со времен образования Земли, то есть 4,55 миллиарда лет назад. К слову, не так давно я рассказывал, что наша планета могла на всегда остаться паровым котлом без единого шанса на зарождение жизни.

Подписывайтесь на наш Яндекс.Дзен-канал, на котором мы подготовили для вас еще больше интересной информации

Как предполагают авторы исследования, обнаружение давемаоита вселяет надежду на открытие и других редких форм, возникших в результаты высокого давления и высокой температуры. Правда, каким образом их обнаружить, если при поднятии на поверхность они могут распадаться, пока остается загадкой.

Внутри алмаза ученые обнаружили минерал, который считался марсианским

В настоящее время науке известно 5 000 минералов, которые существуют на Земле. Однако состав минералов, которые содержатся в земной коре, не сильно отличается разнообразием он варьируется в пределах двух десятков химических элементов. Однако совершенно разные минералы могут иметь одинаковый состав. Более того, у совершенно разных по внешнему ввиду и физическим свойствам минералов может быть даже одинаковое количество химических элементов, из которых они состоят. Как вы наверняка догадались, секрет кроется в кристаллической решетке. То есть минералы могут иметь одинаковый состав и одинаковое количество элементов, но при этом отличаться кристаллической решеткой. В результате существуют минералы, которые состоят из распространенных на Земле элементов, но на нашей планете вообще не встречаются. Одним из них длительное время считался мерриллит. Этот минерал в большом количестве присутствует на Луне и Марсе. Однако недавно он был обнаружен внутри земного алмаза, но о чем это говорит?

Что такое кристаллическая решетка и почему она влияет на свойства минералов

Кристаллической решеткой называется внутренняя структура кристалла, то есть порядок, в котором друг относительно друга расположены атомы, ионы или молекулы. Положение всех частиц кристаллической решетки стабильное, так как они удерживаются химическими связями. От кристаллической решетки зависят ряд характеристик, таких как хрупкость, твердость, пластичность, температура плавления, растворимость, электропроводность и пр.

Чтобы проще было понять, как кристаллическая решетка влияет на свойства минералов, ее можно сравнить с кирпичной кладкой. От того, как уложены кирпичи, зависит прочность стены, ее высота, толщина, форма всего здания и т.д. То есть из одинакового количества абсолютно одинаковых кирпичей могут получиться совершенно разные здания.

Модель кристаллической решетки, от которой зависят свойства минералов

От чего зависит кристаллическая решетка? На нее влияют условия, при которых она возникает температура, давление и т.д. Именно поэтому некоторых минералов не существует на Земле. На нашей планете попросту нет таких условий, в которых образовывались те или иные минералы. Ранее мы рассказывали, что в космосе можно встретить даже состояния воды, которых не существует на Земле.

Что такое марсианский минерал мерриллит?

Мерриллит представляет собой одну из форм безводного фосфата кальция. Он состоит из кислорода, кальция и фосфора. Как мы сказали выше, его находили в лунном грунте, а также на Марсе. Причем, наличие мерреллита на красной планете считается одним из доказательство того, что на Марсе существовала воды.

По мнению ученых, данный минерал возник в результате потери воды каким-либо фосфатным минералом. А, раз вода потеряна, значит она там когда-то была. Мерреллит долгое время считался исключительно внеземным минералом. Хотя, приписывать ему какие-либо необычные свойства по этой причине не стоит. Отсутствие его на Земле (как считалось ранее) говорит лишь о том, что планеты Солнечной системы, а также крупные спутники вроде Луны имеют разное геологическое прошлое.

Зерна мерриллита внутри алмаза

Как мерриллит оказался на Земле

Ученые из Института геохимии и аналитической химии, а также Института геологии и геохимии нашли включения мерриллита в алмазах, добытых в Бразилии. Как сообщают исследователи в издании American Mineralogist, минерал образовался в недрах нашей планеты в результате структурного изменения другого минерала туита. Последний существует ближе к ядру планеты, так как устойчив только при очень высоком давлении. То есть на Земле мерриллит возник не так, как на других планетах.

Туит возник в нижних слоях мантии, однако был захвачен формирующимися алмазами. При движении к земной коре давление уменьшалось, в результате чего туит превратился в мерреллит.

На Марсе мерриллит образовался не так, как на Земле

Наличие на Земле минерала, который считался исключительно космическим, говорит богатом разнообразии минералов в нижней мантии. Кроме того, возможно, наличие этого минерала в алмазе поможет технологам, работающим над синтезированием искусственных алмазов. Не исключено, что небольшое включение фосфатов поможет повысить качество алмазов, к примеру, сделать их более крупными.

Обязательно подписывайтесь на ЯНДЕКС.ДЗЕН КАНАЛ, где вас ожидают поистине захватывающие и увлекательные материалы.

Напоследок отметим, что алмазы позволяют людям увидеть минералы, которые находятся глубоко в недрах планеты. Они словно капсулы, которые доставляют их к поверхности в законсервированном виде. В прошлом году мы рассказывали, что в алмазе был обнаружен давемаоит, минерал, о существовании которого ранее вообще не было известно.

Ученые создали алмазы из пластика при помощи мощного лазера

Ученые давно предполагали, что в космосе алмаз не такой редкий камень, как на Земле. Более того, на некоторых планетах Солнечной системы даже идут алмазные дожди. Речь идет о так называемых ледяных гигантах, таких как таких как Нептун, Сатурн и Уран. Предположительно алмазы при определенных условиях образуются в атмосфере, и затем выпадают на поверхность. Однако доказательств этому никаких нет. Выяснить, действительно ли существуют алмазные дожди на этих планетах, можно только одним способом отправить космический аппарат к одной из них, но это дорого и долго. Также можно получить косвенное подтверждение тому, создав подобные условия на Земле, и посмотреть, образуется ли камень. Именно так ученые и поступили.

Как создали алмазы в лабораторных условиях

Чтобы выяснить, могут ли образовываться алмазы на Нептуне, Уране и Сатурне, ученые использовали лист пластика ПЭТ (полиэтилентерефталата). Этот материал каждому из нас хорошо известен, так как из него делают пластиковые бутылки и упаковки для продуктов. Также в эксперименте использовали самый мощный на Земле рентгеновский лазер, которым оборудована Национальная ускорительная лаборатория SLAC. Лазер способен разогревать материалы до 6000 градусов по Цельсию.

Почему для эксперимента использовали именно пластик ПЭТ? По мнению ученых, он обладает оптимальным соотношением углерода, водорода и кислорода. Через лист пластика исследователи пропустили луч лазера, что привело не только к мгновенному его разогреву, но и возникновению высокого давления, во много раз превышающее земное.

Для создания алмазов ученые использовали ПЭТ пластик

Затем авторы использовала два различных метода визуализации, чтобы выяснить, что происходит с пластиком. В результате были обнаружены алмазы, а точнее, наноалмазы с плотностью до 3,87 г/см3. По словам руководителя исследования, Доминика Крауса, это произошло по той причине, что высокая температура ускорила процесс расщепление углерода и водорода. Атомы этих элементов соединялись и образовывали минералы.

Что такое наноалмазы? Как несложно догадаться, это очень маленькие алмазы, размер которых составляет всего несколько нанометров, то есть миллиардные доли метра.

Ученые обнаружили новую форму воды?

Эксперимент показал не только то, что в определенных условиях пластик можно превратить в алмазы, но и возможное существование экзотического состояния воды при экстремально высоком давлении. Такое состояние называется суперионным водяным льдом, который, очевидно, существует на ледяных планетах.

Исследование показало, что на Сатурне и других ледяных гигантах может идти дождь из алмазов

В этой форме воды протоны могут свободно двигаться сквозь решетку атомов кислорода. По словам авторов работы, наличие такой воды на Уране и Нептуне объясняет их специфические магнитные поля. Они, возможно, вызваны движением протонов сквозь экзотический тип материи.

Надо сказать, что данное исследование, опубликованное в журнале Science Advances опровергает полученные ранее расчеты, согласно которым предполагалось, что атомы углерода, находящиеся в недрах ледяных планет, делают суперионную воду крайне нестабильной. Эксперименты показали, что углерод и вода образуют алмазы.

Алмазы теперь обесценятся?

Алмаз на Земле является редким, а потому дорогим драгоценным камнем. Однако на других планетах, как мы видим, они могут быть обычными камнями, которые можно найти повсюду. Вполне возможно даже, что ядра планет окружают толстые слои алмазов. Так ли это на самом деле, удастся узнать только после того, как зонд посетит одну из ледяных планет. Как мы рассказывали ранее в статье о спутнике Сатурна, это должно произойти в течение следующего десятилетия.

Производство наноалмазов теперь может упроститься

Надо сказать, что открытый учеными процесс возникновения алмазов может быть достаточно распространенным. Но самое главное, что его можно использовать в земных целях. Наноалмазы нашли применение в промышленных абразивах и полировальных пастах. Кроме того, они необходимы для создания квантовых датчиков. Ранее для создания наноалмазов приходилось взрывать более крупные алмазы взрывчаткой.

Обязательно подписывайтесь на ЯНДЕКС.ДЗЕН КАНАЛ, где вас ожидают поистине захватывающие и увлекательные материалы.

Новый способ более чистый и экологичный, но это, конечно, не значит, что теперь можно искусственно создавать бриллианты, в результате чего они обесценятся. Речь лишь об алмазной крошке. Большие алмазы таком способом получить не получится. Откуда они вообще берутся на Земле и как их добывают, вы можете почитать здесь.

Ученые обнаружили во фрагментах метеорита неизвестные науке минералы

На окраине города Эль-Али (Сомали) на протяжение многих лет возле колодца лежал крупный камень ржавого цвета. О нем хорошо знали местные пастухи, так как часто приходили сюда, чтобы утолить жажду и попоить своих животных. Валун же они использовали в качестве наковальни его гладкая металлическая поверхность отлично подходила для того, чтобы в полевых условиях подправить лезвия. Но самое интересное в этом камне его история, которая передавалась сомалийскими пастухами из поколения в поколение. Согласно приданию, валун упал с неба. И это оказалось правдой! Как сообщают ученые, валун действительно оказался метеоритом, который возник на заре формирования Солнечной системы. Недавнее исследование показало, что он принес на нашу планету сразу три минерала, которые не встречаются на Земле. Все они содержат информацию о событиях, происходивших миллиарды лет назад.

Что известно о метеорите Эль-Али

Старатели небольшой горнодобывающей компании обнаружили метеорит в 2019 году. Камень сразу привлек их внимание, так как он был гладкий, крупный и имел цвет ржавого металла. Когда по нему ударили молотком, раздался характерный звон, как при ударе о металлическую поверхность.

Несмотря на то, что местное население давно знало об этом метеорите, научно он не был задокументирован. Когда сомалийское правительство отказалось выкупать находку, горнодобывающая компания экспортировала метеорит в Китай, где он находится по сей день. К слову, покупателя на древний метеорит не удалось найти по сей день. Но небольшие его образцы были отправлены ученым для дальнейшего анализа и подтверждения того, что валун на самом деле является метеоритом.

Метеорит Эль-Али, обнаруженный в Сомали в 2019 году

Метеорит получил название Эль-Али, то есть в честь города, где его нашли. Он оказался девятый по величине из всех когда-либо обнаруженных не Земле метеоритов, а его вес составляет порядка 15 тонн. В основном камень состоит из железа и никеля, как и многие другие метеориты, которые произошли из ядер расколовшихся астероидов или планетезималей, имеющих ядро, подобное ядру нашей планеты.

Космические кристаллы внутри метеорита

Один из срезов метеорита попал в руки куратора метеоритной коллекции Университета Альберты, Криса Херда. Изучая его, он заметил несколько кристаллов, которые имели необычный состав. Дальнейший анализ показал, что состав и структура этих кристаллов никогда раньше не встречалась в природе, поэтому они неизвестны науке.

Один из минералов ученый назвал элалитом, в честь самого метеорита, а второй элкинстантонитом, в честь Линди Элкинс-Тантон, ученого-планетолога, главного исследователя предстоящей миссии НАСА Психея, которая займется изучением металлического астероида.

Минерал олсенит, один из трех минералов, обнаруженных в астероиде Эль-Али

Третий минерал идентифицировали сотрудники Калифорнийского технологического института. Его назвали ольсенитом, в честь покойного Эдварда Олсена, бывшего куратора Полевого музея естественной истории в Чикаго. Эдвард Олсен когда-то предположил существование минерала, который носит теперь его имя.

Обязательно подписывайтесь на ЯНДЕКС.ДЗЕН КАНАЛ, где вас ожидают поистине захватывающие и увлекательные материалы.

Происхождение Солнечной системы зашифровано в минералах?

Минералы, обнаруженные в метеорите, содержатся в виде небольших включений. Ученые все еще выясняют точные условия, в которых они образовались. Но сам факт того, что они разбросаны по метеориту, а не сконцентрированы в одном месте, позволяет исследователям делать некоторые выводы уже сейчас.

Минералы кристаллизовались в метеорите не постепенно, а с течением времени, по мере того, как метал затвердевал. Три новых минерала образовались, когда почти весь металл уже остыл, и оставались лишь крошечные расплавленные капли. В конечном итоге они тоже кристаллизовались, образуя данные включения.

Метеорит Эль-Али теоретически мог возникнуть в поясе астероидов

Общий химический состав породы показывает, что процесс охлаждения, скорее всего, происходил не в ядре астероида, как это бывало с большинством других железных метеоритов. Металл, вероятно, кристаллизовался вблизи планеты после того, как столкнулось с других твердым телом.

Столкнувшиеся тела могли быть ядрами разрушенных астероидов, или, возможно, они были космическими породами, известными как хондриты, которые содержат значительное количество металла, смешанного с горной породой. В любом случае объекты столкнулись на невероятно высокой скорости, что привело к их расплавлению. Подобные столкновения происходят в наше время в поясе астероидов, где скорость объектов превышает 18000 километров в час.

Изучение минералогии метеоритов это «кабинетное исследование Солнечной системы» во многих отношениях. Мы пытаемся ограничить разнообразие условий, существовавших на разных планетарных телах говорит Крис Херд.

Более подробная информация о минералах и самом метеорите наверняка появился после дополнительных исследований. Что же касается его будущего, оно остается под вопросом. Сомалийские ученые требуют от правительства вернуть камень в страну. Но, вполне возможно, он будет продан третьей стороне, при этом правительство Сомали получит часть денег от его продажи.

Науке известно более 5300 минералов, однако некоторые из них существуют в единичном экземпляре

В настоящее время науке известно более 5300 существующих на Земле минералов, причем этот список ежегодно расширятся. Однако драгоценных камней, которые редко встречаются, известно не так много порядка 200 разновидностей. Но какой из этих минералов самый редкий и дорогой? Кто-то наверняка скажет, что таким камнем является алмаз. Он действительно очень дорогой, однако редким его назвать все же нельзя. Алмазы были обнаружены еще в IV веке, и за это время их добыли большое количество. Но существуют минералы, которые были открыты совсем недавно. Они существуют в единичных экземплярах, и их владельцы известны поименно. Именно о таких минералах далее и пойдет речь.

Какие камни называют минералами

Камни условно можно поделить на два типа горные породы и минералы. Но чем минералы отличаются от горных пород? Минералам принято называть однородные по составу и строению часть горных пород, руд, метеоритов. Они возникают в результате естественных геологических процессов и представляют собой химическое соединение или химический элемент. Горные же породы представляют собой совокупность одного или нескольких минералов, соответственно они имеют неоднородную структуру.

Как сообщает Геологическое общество США, минералы это элементы и соединения, которые не являются органическими, то есть не содержат углерода. Однако согласно Международной минералогической ассоциации (ММА), к минералам также относятся некоторые солеподобные органические соединения, такие как оксалаты, меллитаты, ацетаты и пр.

Киавтуит самый редкий минерал в мире, который существует только в одном экземпляре

Минерал киавтуит

Сколько экземпляров одного минерала должно существовать на Земле, чтобы он считался самым редким? Конечно же один! Именно поэтому киавтуит (кьяутуит) удостоился такого звания. Он был обнаружен в районе Могок в Мьянме в единственном экземпляре. Описание этого камня можно найти в базе данных минералов Калифорнийского технологического института.

Киавтуит описывается здесь как небольшой отшлифованный водой кристалл темно-оранжевого цвета с «бриллиантовым блеском». Размер единственного экземпляра составляет всего 1,61 карата. ММА признала минерал сравнительно недавно в 2015 году. В описании к камню сказано, что он хрупкий. Обнаруженный образец имеет изломом и три скола. К сожалению, информации об этом минерале крайне мало.

Минерал пейнит до 2001 года существовало его только три минерала

Минерал пейнит

Второй редкий минерал, о котором далее пойдет речь, был обнаружен тоже в Мьянме. Речь идет о пейните, который впервые был обнаружен в 1956 году. Минерал относится к классу боратов, то есть минералов на основе солей ортоборной кислоты (Н3ВО3). Название этот камень получил в честь его первооткрывателя минералога и коллекционера Артура Пейна.

Пейнит представляет собой шестиугольный кристалл, чаще темно-красного цвета, но иногда встречаются образцы розового цвета. Внешне он похож на рубин. Причем сам Артур Пейн в 1952 году приобрел в Мьянме два кристалла малинового цвета именно под видом рубинов. Коллекционер даже не подозревал, что ему в руки попало нечто гораздо более редкое, чем просто рубины, которыми славится Мьянма.

Знали ли вы, что в космосе существует планета с сапфировыми и рубиновыми облаками? Температура на ней достигает 2500 градусов Цельсия.

До 2001 года в мире существовало только три небольших кристалла пейнита. Затем их количество увеличилось до 25. В 2006 году здесь же в Мьянме было открыто месторождение этих кристаллов. Находят их, фактически, там же, где и рубины. Однако все камни, добытые с 2006 года гораздо более низкого качества, чем первые кристаллы, обнаруженные до 2006 года.

Науке известно только одно месторождения пейнита

Последнее на сегодняшний день исследование пейнита (а именно, самого первого камня, купленного в 1952 году Артуром Пеном) было опубликовано в 2018 году в журнале Mineralogical Magazine. Автору исследования Джорджу Россману удалось выяснить, что в минерал, как и показали предыдущие исследования, входит алюминий, бор, кальций и кислород. А вот циркония в его составе нет, что говорит о том, что ученые Британского музея в первых своих исследованиях ошиблись.

Почему камень выглядит как рубин? В нем присутствует ванадий и хром, которые придают ему красный цвет. Но самая главная особенность, и даже загадка этого минерала состоит в том, что он содержит бор и цирконий. Эти вещества плохо связываются друг с другом. По сути, пейнит является единственным минералом, в котором эти два вещества встречаются в природе в связанном состоянии. Причина этому до сих пор неясна.

Обязательно подписывайтесь на ЯНДЕКС.ДЗЕН КАНАЛ, где вас ожидают поистине захватывающие и увлекательные материалы.

Несмотря на то, что пейнит в настоящее время является гораздо более распространенным минералом, чем это было всего 20 лет назад, качественных кристаллов, подходящих для украшений, все еще очень мало. Поэтому стоимость кристалла достигает 60 тысяч долларов США за один карат.

Как мы уже сказали выше, ученые каждый год находят новые минералы, причем, не только на Земле, но и в космосе. Некоторые из них могут быть очень полезны на нашей планете. К примеру, не так давно мы рассказывали о лунном минерале, который может служить источником энергии.

Глубоко в недрах Земли, возможно, содержится большое количество воды

Несмотря на то, что ученые давно пытаются изучать другие планеты, наша планета по сей день плохо изучена. В частности, наука досконально не знает о том, что находится в недрах Земли и какие процессы там происходят. Поэтому мы регулярно рассказываем о тех или иных новых открытиях ученых. На этот раз речь пойдет об огромном резервуаре воды, который, возможно, находится глубоко в недрах планеты. По мнению ученых, он содержит в три раза больше воды, чем все океаны и моря на поверхности. Это может показаться невероятным, но ученые предоставляют весомые аргументы в пользу этой версии. Правда, даже если огромное количество воды под Землей действительно существует, люди вряд ли смогут ей воспользоваться.

Редкий минерал рингвудит в недрах планеты

Современные технологии все еще не позволяют взять пробы грунта на глубине в сотни километров. Единственный способ узнать о том, что находится на такой глубине проанализировать скорость распространения сейсмических волн. По параметрам этих волн ученые могут примерно определить через какие породы они проходят.

В 2014 году американские ученые использовали более 2000 сейсмометров, которые зафиксировали сейсмические волны, которые возникли в результате более 500 землетрясений. На основе полученных данных они пришли к выводу, что в переходной зоне, то есть примерно на глубине 700 км, находится горная порода, именуемая рингвудитом.

Как и многие другие минералы, которые содержатся в недрах нашей планеты, рингвудит не может существовать в условиях обычного атмосферного давления. Он образуется исключительно при высоком давлении, которое присутствует в недрах планеты на большой глубине.

Ученые обнаружили редкий минерал рингвудит внутри алмаза

Надо сказать, что даже если бы ученые смогли взять образцы грунта с такой глубины, у них вряд ли получилось исследовать рингвудит или другие подобные породы. Дело в том, что по мере извлечения на поверхность они перестали бы существовать в результате разрушения кристаллической решетки. Тем не менее, некоторые подобные минералы ученым все же удалось исследовать в обычных земных условиях.

Это стало возможным благодаря тому, что подземные минералы были заключены в алмазы, которые служили для них защитной оболочкой, обеспечивающей всеми необходимыми условиями. Ранее мы рассказывали о двух таких минералах давемаоите размером в несколько микрометров и марсианском минерале мерриллите.

Вода в недрах Земли заключена в минерал рингвудит

Как подземный океан связан с редким минералом

Подземный океан, о котором мы сказали выше, не плещется как океаны на поверхности Земли. Вода здесь заключена внутри молекулярной структуры рингвудита. Этот минерал похож на губку, впитывающую воду. Как отмечают исследователи, в его кристаллической структуре есть нечто особенное, что позволяет ему притягивать водород и улавливать воду.

Предыдущие исследования показали, что рингвудит может содержать до 1,5% воды. Эти данные согласуются с результатами исследования сейсмических волн. Она тоже показали, что порода в недрах планеты содержит воду. Согласно подсчетам команды, даже если породы в переходной зоне содержат всего 1% воды, общий объем воды в недрах в три раза превышает объем мирового океана. Об этом сообщается в исследовании, опубликованном в журнале Science.

Вполне возможно, вода не была занесена на Землю с астероидами и метеоритами, вместо этого она могла возникнуть в недрах планеты

Как возникла вода на Земле

Согласно одной из гипотез, вода возникла на Земле в результате синтеза водорода и кислорода, которые присутствовали в космическом газопылевом веществе на поверхности твердой и горячей планеты. Как мы рассказывали, первая вода существовала в виде пара, однако наша планета успела ее конденсировать до того, как Солнце увеличило свою активность. В противном бы случае Земля на всегда могла остаться паровым котлом, о чем мы рассказывали ранее.

Если вы еще не подписаны на наш ЯНДЕКС.ДЗЕН КАНАЛ, обязательно переходите по ссылке. Здесь вам ждет множество увлекательных материалов о науке, технике и высоких технологиях.

Также есть версия о том, что вода была занесена на поверхность планеты с астероидами и метеоритами, врезавшимися в Землю. Однако наличие воды, заключенной в минералы, на глубине 700 км говорит в пользу третьей версии, подразумевающей образование воды в недрах планеты в результате химических реакций. Но, вполне возможно, что на самом деле верны все три эти версии.

Глубоко в недрах Земли, возможно, содержится большое количество воды

Несмотря на то, что ученые давно пытаются изучать другие планеты, наша планета по сей день плохо изучена. В частности, наука досконально не знает о том, что находится в недрах Земли и какие процессы там происходят. Поэтому мы регулярно рассказываем о тех или иных новых открытиях ученых. На этот раз речь пойдет об огромном резервуаре воды, который, возможно, находится глубоко в недрах планеты. По мнению ученых, он содержит в три раза больше воды, чем все океаны и моря на поверхности. Это может показаться невероятным, но ученые предоставляют весомые аргументы в пользу этой версии. Правда, даже если огромное количество воды под Землей действительно существует, люди вряд ли смогут ей воспользоваться.

Редкий минерал рингвудит в недрах планеты

Современные технологии все еще не позволяют взять пробы грунта на глубине в сотни километров. Единственный способ узнать о том, что находится на такой глубине проанализировать скорость распространения сейсмических волн. По параметрам этих волн ученые могут примерно определить через какие породы они проходят.

В 2014 году американские ученые использовали более 2000 сейсмометров, которые зафиксировали сейсмические волны, которые возникли в результате более 500 землетрясений. На основе полученных данных они пришли к выводу, что в переходной зоне, то есть примерно на глубине 700 км, находится горная порода, именуемая рингвудитом.

Как и многие другие минералы, которые содержатся в недрах нашей планеты, рингвудит не может существовать в условиях обычного атмосферного давления. Он образуется исключительно при высоком давлении, которое присутствует в недрах планеты на большой глубине.

Ученые обнаружили редкий минерал рингвудит внутри алмаза

Надо сказать, что даже если бы ученые смогли взять образцы грунта с такой глубины, у них вряд ли получилось исследовать рингвудит или другие подобные породы. Дело в том, что по мере извлечения на поверхность они перестали бы существовать в результате разрушения кристаллической решетки. Тем не менее, некоторые подобные минералы ученым все же удалось исследовать в обычных земных условиях.

Это стало возможным благодаря тому, что подземные минералы были заключены в алмазы, которые служили для них защитной оболочкой, обеспечивающей всеми необходимыми условиями. Ранее мы рассказывали о двух таких минералах давемаоите размером в несколько микрометров и марсианском минерале мерриллите.

Вода в недрах Земли заключена в минерал рингвудит

Как подземный океан связан с редким минералом

Подземный океан, о котором мы сказали выше, не плещется как океаны на поверхности Земли. Вода здесь заключена внутри молекулярной структуры рингвудита. Этот минерал похож на губку, впитывающую воду. Как отмечают исследователи, в его кристаллической структуре есть нечто особенное, что позволяет ему притягивать водород и улавливать воду.

Предыдущие исследования показали, что рингвудит может содержать до 1,5% воды. Эти данные согласуются с результатами исследования сейсмических волн. Она тоже показали, что порода в недрах планеты содержит воду. Согласно подсчетам команды, даже если породы в переходной зоне содержат всего 1% воды, общий объем воды в недрах в три раза превышает объем мирового океана. Об этом сообщается в исследовании, опубликованном в журнале Science.

Вполне возможно, вода не была занесена на Землю с астероидами и метеоритами, вместо этого она могла возникнуть в недрах планеты

Как возникла вода на Земле

Согласно одной из гипотез, вода возникла на Земле в результате синтеза водорода и кислорода, которые присутствовали в космическом газопылевом веществе на поверхности твердой и горячей планеты. Как мы рассказывали, первая вода существовала в виде пара, однако наша планета успела ее конденсировать до того, как Солнце увеличило свою активность. В противном бы случае Земля на всегда могла остаться паровым котлом, о чем мы рассказывали ранее.

Если вы еще не подписаны на наш ЯНДЕКС.ДЗЕН КАНАЛ, обязательно переходите по ссылке. Здесь вам ждет множество увлекательных материалов о науке, технике и высоких технологиях.

Также есть версия о том, что вода была занесена на поверхность планеты с астероидами и метеоритами, врезавшимися в Землю. Однако наличие воды, заключенной в минералы, на глубине 700 км говорит в пользу третьей версии, подразумевающей образование воды в недрах планеты в результате химических реакций. Но, вполне возможно, что на самом деле верны все три эти версии.

Ученые выяснили какие процессы в недрах Земли заставляют алмазы подниматься на поверхность

Алмазы представляют собой кристаллическую модификацию чистого углерода. Он преобразовывается в драгоценный камень при особых условиях глубоко в недрах Земли, где температура достигает 1500 градусов, а давление составляет порядка 40 тысяч атмосфер. Однако алмазы, как известно, добывают на поверхности. Такая возможность существует только благодаря тому, что эти минералы поднимаются из недр в результате небольших, но при этом достаточно мощных вулканических извержений породы, именуемой кимберлитом. Застывая, кимберлит образует так называемые трубки взрыва, в которых и происходит добыча алмазов. Недавнее исследование показало, что эти вулканические извержения подпитываются столпами пепла, расположенными на глубине почти 3000 км, почти сразу над ядром планеты.

Что такое трубки взрыва и как они возникают

Трубками взрыва называются воронкообразные каналы в земной коре, заполненные вулканической породой, то есть вышеупомянутым кимберлитом. В момент выбросов он подхватывает эти минералы на глубине 100-200 км и поднимает на поверхность. Подробнее о том, как образуются алмазы и поднимаются на поверхность, мы рассказывали ранее. Согласно одному из исследований, за последние 200 миллионов лет произошли сотни кимберлитовых извержений, правда, ни одного в истории человечества.

Так выглядит самая большая в мире кимберлитовая трубка

Кимберлитовые трубки были обнаружены в самых разных участках Земли, но наибольшая их концентрация обнаружен в Канаде, где произошло 178 таких извержений. На втором месте Южная Африка, которая содержит 158 кимберлитовых трубок. Следом за ней идут Ангола и Бразилия, где содержится 71 и 70 кимберлитовых трубок соответственно. К слову, самая большая кимберлитовая трубка в мире находится в Якутии.

Ученые давно пытаются понять какие процессы происходят в мантии Земли, то есть толстом и пластичном слое, который находится между ядром и корой. В частности многие годы ведутся исследования, касающиеся причин возникновения кимберлитовых выбросов. Еще в 80-х года в результате одного из исследований, ученые пришли к выводу, что кимберлитовые вулканические извержения могут быть связаны с некими тепловыми шлейфами, то есть восходящими струями горячей мантии. Они могут подниматься на вверх из-за их меньшей плотности.

Карта концентрации кимберлитовых трубок на континентах

Еще десятилетием ранее ученые стали утверждать, что эти тепловые шлейфы возникают на границе мантии и ядра, то есть на глубине примерно 2900 км. В 2010 году ученые предположили, что кимберлитовые извержения вызваны тепловыми шлейфами, которые находится под Африкой и Тихим океаном.

В прошлом году геологи выяснили, что тепловые шлейфы на самом деле не зафиксированы на определенных участках, то есть могут перемещаться по планете. Однако до последнего момента оставалось неясно как именно они провоцируют кимберлитовые извержения.

Форма кимберлитовой трубки (трубки взрыва)

Как столпы пепла провоцируют вулканические выбросы

Ученые долгое время не могли понять как тепло в недрах Земли переносилось в кимберлиты. Дело в том, что эти породы находятся практически возле поверхности, а столпы пепла, как мы сказали выше, над ядром планеты. То есть расстояние между ними составляет более двух тысяч километров.

Чтобы ответить на этот вопрос, в недавнем исследовании ученые прибегли к компьютерному моделированию. Они создали точные трехмерные геодинамические модели мантии планеты, которые учитывают движение континентов, а также движения в мантии за последний миллиард лет.

Моделирование показало, что широкие столпы тепла соединяют очень глубокие слои мантии с поверхностью. В частности, они достигают кимберлиты, которые фактически «поджигают» и заставляют извергаться. Этими процессами объясняется большинство кимберлитовых извержений за последние две сотни миллионов лет. О точности этих выводов говорит тот факт, что модели показали существующие извержения кимберлитов в Африке, Бразилии, России и частично в США и Канаде.

Схема воздействия «столпов пепла» на кимберлит

Но самое интересное, что модели также показали извержения кимберлитов в Восточной Антарктиде и Западной Австралии, которые еще не обнаружены. Об этом исследователи сообщают в журнале Nature Geoscience. Вполне возможно, что данная информация поможет определять участки, богатые не только алмазами, но и другими ценными ископаемыми, такими как никель и редкоземельные элементы.

Почему на разных континентах кимберлиты различаются

Давно известно, что на разных континентах кимберлитовые трубки отличаются по химическому составу, но с чем это связано? Как сообщают ученые, в центре столбов мантийные плюмы, то есть восходящие потоки мантии, поднимаются гораздо интенсивнее, чем по краям. Плюмы подхватывают плотный материал и поднимают вверх. Соответственно, состав кимберлитовых трубок в центре столбов и ближе к краю получается разным.

Переходите по ссылке на наш ЯНДЕКС.ДЗЕН КАНАЛ. Мы подготовили для вас множество интересных, захватывающих материалов посвященных науке.

Надо сказать, что модели объясняют не все трубки взрыва на планете. В частности, в Канаде некоторые кимберлитовые извержения могли возникнуть в результате других процессов, которые еще предстоит исследовать. Напоследок напомним, что иногда алмазы содержатся не только в кимберлитовых трубках, но и обычной магматической лаве. К примеру, в России существует вулкан, который извергается алмазами. Перейдя по ссылке, вы можете узнать о нем подробнее.

Ученые установили, что Земля остывает гораздо быстрее, чем предполагалось ранее

Как известно, наша планета многослойна. Верхнюю ее часть покрывает земная кора. Ниже расположена мантия вязкая субстанция, разогретая до температуры 700-1300 градусов. Под ней находится земное ядро, температура которого составляет около 6000 градусов. Вся эволюция нашей планеты связана с ее остыванием. К примеру, 4,5 миллиарда лет назад жизнь на планете была вообще невозможна, так как температура ее поверхности была экстремально высокой. Поверхность земного шара была покрыта раскаленной мантией. Но, за миллиарды лет поверхность остыла, в результате чего образовалась кора. Однако под ней все еще скрыта невероятная тепловая энергия, заставляющая двигаться тектонические плиты и извергаться вулканы. Но сколько еще времени она будет сохраняться? До последнего момента ученые не могли точно ответить на этот вопрос, и строили на этот счет теории. Более конкретную информацию на этот счет дало недавнее исследование швейцарских ученых, согласно которому Земля остывает гораздо быстрее, чем предполагалось ранее.

Ядро Земли не защищено теплоизоляционным слоем

Как утверждают ученые, больше узнать о том, как остывает планета, позволит теплопроводность минерала, который в большом количестве находится между ядром и мантией. Долгое время ученые предполагали, что минерал, именуемый бриджманитом, выполняет функцию теплоизолятора, надежно удерживающего тепло ядра. Дело в том, что разница температуры ядра и мантии очень высокая. Поэтому теоретически тепло из ядра может уходить, что приведет к его ускоренному остыванию.

Земля состоит из нескольких основных слоев

Конечно, измерить теплопроводность минерала в нормальных земных условиях не составляет труда. Однако, следует учитывать, что на границе мантии и внешней части ядра условия совсем другие экстремально высокая температура и огромное давление. Соответственно, теплопроводность бриджманита может отличаться.

Профессор ETH Мотохиро Мураками со своими коллегами из Научного института Карнеги создали измерительную установку, которая создает примерно такие же условия, в которых минерал находится в недрах Земли. Исследование показало, что теплопроводность минерала примерно в полтора раза выше, чем ученые предполагали ранее. Отсюда следует, что тепловой поток от ядра к мантии в полтора раза интенсивнее. Другими словами, скорость остывания Земли оказалось более высокой.

Бриджманит самый распространенный минерал в недрах Земли

Благодаря этой измерительной установке мы смогли выяснить что теплопроводность бриджманита значительно выше, чем предполагалось, говорит Мотохиро Мураками.

Как утверждают исследователи, литосферные процессы, которые поддерживаются конвекционными движениями мантии, также начнут ослабевать быстрее, чем предполагалось ранее. Правда, как быстро это произойдет, ученые сказать пока не могут.

Подписывайтесь на наш Пульс Mail.ru, где вы найдете еще больше интересных материалов.

Скорость остывания Земли будет нарастать

Исследование ученых показало, что в результате быстрого остывания изменятся стабильные минеральные фазы. Проще говоря, в результате охлаждения бриджманит превратится в другой минерал постперовскит. Соответственно, он будет обладать совсем другими свойствами, отличными от бриджманита. Когда этот минерал начнет доминировать на границе ядра и мантии, скорость охлаждения Земли увеличится еще больше, так как постперовскит обладает более высокой теплопроводностью.

Наши исследования указывают на то, что Земля, остынет гораздо быстрее, чем предполагалось, и станет неактивной как твердые планеты, такие как Меркурий и Марс» поясняет объясняет Мотохиро Мураками.

Ученые не сообщают, может ли с этим быть связано ослабевание магнитного поля Земли. Также неизвестно сколько времени понадобится, чтобы конвекционные потоки мантии прекратили движение. Чтобы ответить на эти вопросы, по словам ученых, нужно лучше разобраться со всеми процессами, связанными с конвекцией мантии.

Магнитное поле Земли стало ослабевать

Кроме того, не стоит сбрасывать со счетов такой процесс, как распад радиоактивных элементов, который также происходит в недрах планеты. Этот процесс считается одним из важнейших источников тепла. Очевидно, что он также влияет на динамику мантии. Поэтому паниковать не стоит.

Единственное, о чем можно говорить без тени сомнения, на основе данного исследования человечество крайне мало знает о нашей планете и тех процессах, которые внутри нее происходят. Вообще все наше представление о структуре Земли нельзя назвать точным. Некоторые ученые утверждают, что ядро вообще твердое. Будем надеяться, что эти пробелы в знаниях в ближайшее время будут устраняться.

Последние комментарии