Sommes-nous debout sur un quadrillion de tonnes de diamants ? [Video]

Il pourrait y avoir un milliard de tonnes de diamants à 100 milles sous la surface de la Terre. Mais le plus loin que nous ayons voyagé est de 7 miles vers le bas, alors comment pourrions-nous le savoir ?

Transcription de la vidéo :

Il y a apparemment un quadrillion de tonnes de diamants à 100 milles sous la surface de la Terre. Mais nous ne sommes jamais allés aussi loin, alors comment savons-nous qu’il y a des diamants là-bas ?

Nous devrions vraiment commencer par nous demander comment savons-nous ce qui se trouve à des centaines de kilomètres sous la surface de la terre en premier lieu ?

Nous le savons principalement à cause des ondes sismiques, qui sont causées par le mouvement ou la vibration du sol en réponse aux forces qui lui sont exercées, par exemple par un tremblement de terre ou une explosion nucléaire. C’est comme la réaction de Jello dans un bol quand je fais ça.

Il existe trois principaux types d’ondes sismiques, les ondes primaires, les ondes secondaires et les ondes de surface. Les ondes P et S traversent la terre et la vitesse et la direction dans lesquelles elles se déplacent nous en disent long sur les différents matériaux qui se trouvent à des centaines ou des milliers de kilomètres sous nous.

Les ondes P se déplacent le plus rapidement, environ quatre milles par seconde. Ils sont donc d’abord détectés par les sismomètres. Les ondes P se déplacent comme un ver de pouce, se comprimant et se dilatant au fur et à mesure qu’elles se déplacent. Et ils se déplacent plus rapidement à travers des matériaux plus denses et rigides comme la roche et le métal, mais ils ralentissent dans le liquide.

Les scientifiques ont réalisé qu’une fois que les ondes P atteignaient une certaine profondeur, elles ralentissaient, puis étaient légèrement déviées alors qu’elles se dirigeaient vers l’autre côté de notre planète, créant ce qu’on appelle une « zone d’ombre des ondes P », une zone sur le côté de la Terre opposé au séisme, où aucune onde P ne pourrait atteindre.

Plus tard, la géophysicienne Inge Lehmann a émis l’hypothèse qu’il y avait une zone liquide prise en sandwich entre deux couches rocheuses, que nous appelons maintenant le manteau et le noyau interne de la Terre. La couche liquide est le noyau externe de la Terre.

La façon dont les ondes S se déplacent indique également un noyau externe liquide. Ils étaient environ deux fois moins rapides que les ondes P et ils se déplacent de haut en bas ou d’un côté à l’autre, changeant de forme, en fonction du matériau dans lequel ils se déplacent. Tout comme les ondes P, les ondes S se déplacent à travers différents solides à différentes vitesses. Et la vitesse dépend de la rigidité du matériau.

Contrairement aux ondes P, elles ne peuvent pas se déplacer dans le liquide. Ils disparaissent donc à la limite du noyau du manteau et n’apparaissent plus dans cette zone d’ombre, indiquant une couche liquide sous une couche solide.

Alors qu’est-ce que cela a à voir avec les diamants ? Eh bien, les chercheurs ont réalisé qu’à environ cent milles sous les continents terrestres dans le manteau supérieur, les ondes sismiques prennent de la vitesse. Rappelez-vous que les ondes sismiques se déplacent le plus rapidement à travers un matériau plus dense et plus rigide, mais les chercheurs ne savaient pas ce que pouvait être ce matériau.

Des études antérieures sur les ondes sismiques et quelques autres découvertes ont montré que le manteau supérieur de la Terre était principalement constitué d’une roche appelée péridotite, mais même la péridotite la plus rigide n’accélérerait pas les ondes sismiques. Mais même les péridotites les plus rigides n’accéléreraient pas les ondes sismiques autant que les chercheurs le voyaient. Il devait y avoir autre chose là-dedans aussi.

Les chercheurs ont donc testé un tas de combinaisons différentes de roches et de minéraux
pour voir si l’un d’entre eux pourrait accélérer autant les ondes sismiques. Et le seul matériau qu’ils ont trouvé serait des diamants, pas seulement quelques diamants environ
un quadrillion de tonnes de diamants incrustés dans des roches super rigides comme des éclogites.

Alors, qu’est-ce qui rend les diamants suffisamment rigides pour que les ondes sismiques accélèrent sensiblement ?

Les diamants sont des arrangements structurés d’atomes de carbone où chaque carbone atome est lié de manière covalente à quatre autres atomes de carbone. C’est ce qui en fait l’une des substances les plus dures au monde.

Je veux dire, le diamant est utilisé pour percer la pierre, la céramique et l’os, et seul le diamant peut être utilisé pour polir le diamant.

Les diamants se forment lorsque les atomes de carbone sont soumis à une chaleur et une pression intenses, et le manteau terrestre a des températures supérieures à mille degrés Celsius et des pressions environ 50 000 fois supérieures à celles de la surface de la Terre.

Donc, trouver des diamants n’a pas été un choc, mais une valeur d’un quadrillion de tonnes l’était certainement. C’est beaucoup d’éclat.

Alors, à quel point sommes-nous sûrs que tant de bling est sous nos pieds ?

L’hypothèse d’un milliard de tonnes de diamants est principalement basée sur des données sismiques. Ainsi, certains chercheurs en diamants et en géochimie sont encore sceptiques.

L’une des raisons est que lors des éruptions volcaniques, lorsque la roche du manteau est remontée à la surface par le magma, les chercheurs ne trouvent souvent que de très petites quantités de diamant par rapport à la quantité de roche. Je parle de moins de 0,01%.

Et d’autres travaux ont montré que la quantité de carbone et d’éclogites de ces roches super rigides que j’ai mentionnées précédemment peut vraiment varier d’environ 0,0003 % à environ 14 %, la plupart ayant moins de 1 % de diamant.

Et vous auriez besoin d’environ 3% de diamants pour obtenir ces quadrillions de tonnes.

Il y a évidemment beaucoup plus de travail à faire, mais c’est comme ça que la science fait de la recherche, nous continuons à en apprendre davantage.