Yeryüzünün kilometrelerce derinliklerindeki manto katmanında oluşan iki elmas, kimyasal olarak tamamen zıt ortamlarda oluşan materyalleri barındırıyor. Bu kadar zıt iki malzemenin bir arada bulunması, araştırmacıları şaşırtan ve başlangıçta olmasının "neredeyse imkansız" olduğunu düşündüren bir durum. Bu olağanüstü bulgu, mantodaki kimyasal süreçler ve elmas oluşumuna dair önemli ipuçları sunuyor.
Güney Afrika'da bir madende bulunan bu iki elmas örneği, diğer değerli taşlarda olduğu gibi, elmaslar oluşurken yakalanan küçük kaya parçacıkları yani "içerikler" barındırıyor. Mücevher uzmanları tarafından pek hoş karşılanmasa da, bu içerikler bilim insanları için paha biçilmez bilgiler taşıyor. Özellikle, ulaşılması zor olan mantonun derinliklerinde oluşan elmaslar, orijinal hallerini bozmadan yüzeye kadar ulaşan bu içerikleriyle bilim insanları için büyük bir hazine niteliğinde.
Yeni elmas örneklerinin her ikisi de, oksijen atomları açısından zengin (oksitlenmiş) karbonat minerallerini ve oksijeni az nikel alaşımlarını (kimya dilinde indirgenmiş) içeriyor. Tıpkı asit ve bazın su ve tuz oluşturmak üzere hemen tepkimeye girmesi gibi, oksitlenmiş karbonat mineralleri ve indirgenmiş metaller uzun süre bir arada kalamaz. Genellikle elmas içerikleri yalnızca birini gösterirken, her ikisinin de bulunması, bu bulguyu inceleyen araştırmacılar için başlangıçta bir yıl süren bir kafa karışıklığına neden olmuş.
Ancak elmasları yeniden analiz ettiklerinde, araştırmacılar bu içeriklerin, parıldayan taşları oluşturan tepkimenin bir anlık görüntüsünü yakaladığını ve ilk kez karbonat mineralleri ile indirgenmiş metallerin mantoda reaksiyona girmesiyle elmasların oluşabileceğini doğruladıklarını fark ettiler. Bu yeni örnekler, bilim insanlarının bu tepkimenin orta noktasını doğal bir elmas içinde ilk kez gördüğünü gösteriyor.
Bu bulgu, mantonun gizemli orta katmanında neler olduğuna dair önemli çıkarımlar sunuyor. Yüzeyden derinlere inildikçe kayalar ve mineraller daha çok indirgenmiş hale gelir ve oksijen molekülleri azalır. Ancak bu değişimle ilgili doğrudan kanıtlar oldukça sınırlı.
Teorik hesaplamalar, gezegenin derinlikle birlikte oksitlenmişten indirgenmişe nasıl geçtiği konusunda araştırmacılara bir fikir vermişti. Ancak 200 kilometrenin altındaki süreçler hakkında, malzemelere ulaşmanın zorluğu nedeniyle yalnızca modeller ve varsayımlar mevcuttu. Bu yeni örnekler, 280 ila 470 kilometre derinlikten elde edildi ve mantodaki teorik kimyanın gerçek dünya ile ilk doğrulamalarını sunuyor. Araştırmacılara göre, beklenenden daha derinlerde oksitlenmiş eriyik malzemenin varlığı, daha önce düşünülenden daha derinlerde de elmas oluşumuna yol açabilecek koşulların olabileceğini gösteriyor.
Elmas oluşumu tepkimelerinin, oksijen açısından zengin mineralleri mantonun metal alaşımlarıyla temas ettiren tektonik plakaların aşağı doğru çekilmesiyle oluşan karbonat akışkanları sırasında meydana geldiği düşünülüyor. Araştırmacılar, bu durumun, elmasların kristal yapısını oluşturan karbon atomlarının yerini bazen nikel atomlarının alması gibi bazı ilginç elmas özelliklerini de açıklayabileceğini belirtiyorlar.
