Электрические поля в недрах Земли оказались связаны с появлением алмазов

Алмазам требуется не только определенная температура и сильное давление, чтобы начать расти. Новое исследование показало, что необходимо также воздействие электрического поля, сообщает Science Advances.

Российские и немецкие ученые воссоздали в лаборатории процесс формирования алмазов. Оказалось, что они растут только при воздействии электрического поля, даже слабого, около 1 вольта.

Алмазы состоят из атомов углерода, расположенных в определенной кристаллической структуре. Они формируются более чем в 150 километрах под поверхностью Земли, где давление достигает нескольких гигапаскалей, а температура может взлететь до 1500 градусов по Цельсию.

Но многие факторы, способствующие рождению этого камня, остаются загадкой; группа российских и немецких ученых обратила особое внимание на один фактор: подземные электрические поля. Они собрали ингредиенты, необходимые для получения алмазно-карбонатных и карбонатно-силикатных порошков, которые похожи на богатые карбонатами расплавы земной мантии.

Порошки поместили в искусственную мантию и подвергли давлению до 7,5 гигапаскалей и температуре до 1600 C, а также электрическим полям с электродами в диапазоне от 0,4 до 1 вольта. Оказалось, что без электрического поля алмазы не образуются.

Причем и алмазы, и графит возникали только в отрицательной части электрического поля. Очевидно, электроны запускали химический процесс, чтобы углерод-кислородные соединения в карбонатах прошли ряд реакций, стали диоксидом углерода и, в конечном счете, атомами углерода.

Полученные учеными синтетические алмазы были размером всего 200 микрометров, или одна пятая миллиметра, но были удивительно похожи на природные. Эти эксперименты предполагают, что локальные электрические поля играют ключевую роль в формировании алмазов в мантии Земли. Но пока неизвестно, насколько сильны эти поля.

Ранее сообщалось, что алмаз подвергли экстремальному давлению. Оно было в 5 раз выше, чем в недрах Земли.