Pesquisa liderada por cientistas no Sirius identifica que diamante contém composto hidratado capaz de chegar a milhares de quilômetros de profundidade
Pesquisadores do CNPEM (Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais) e demais colaboradores nacionais descobriram evidências inéditas de como a água pode ser transportada para regiões profundas do interior da Terra. O estudo, publicado na revista do grupo Nature Scientific Reports, analisou um diamante raro proveniente de Juína (MT) e identificou um mineral complexo capaz de carregar água para o manto profundo, o que dá novas pistas sobre como o planeta armazena e circula água a centenas de quilômetros abaixo da superfície.
Pesquisadora da equipe responsável pelo estudo durante atividade
O diamante analisado pertence ao grupo dos chamados superprofundos, formados em condições extremas, a até 800 quilômetros de profundidade. Esse tipo de diamante é encontrado em poucos lugares do mundo, sendo a região de Juína (MT) a principal área de ocorrência conhecida. Sem grande valor comercial como gema, essas pedras costumam ser usadas na fabricação de instrumentos de corte, lixas e materiais cirúrgicos e de precisão. Os pesquisadores do CNPEM inicialmente obtiveram amostras da pedra por meio de doações de garimpeiros da região e, posteriormente, adquiriram novos diamantes com financiamento do Instituto Serrapilheira.
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A equipe identificou, no interior do diamante, uma inclusão de oxihidróxido de ferro, formada por uma combinação de minerais como goethita, hematita e magnetita. Essa combinação forma um material hidratado que pode funcionar como um “veículo” capaz de transportar água desde a superfície até regiões extremamente profundas do planeta.
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A descoberta chama atenção porque o interior profundo da Terra apresenta condições extremas de temperatura e pressão. Em regiões do manto, as temperaturas podem ultrapassar 2.000 °C, ambiente no qual minerais hidratados, capazes de armazenar água ou grupos hidroxila em sua estrutura cristalina, tendem a se tornar instáveis.
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“Quando falamos do interior do planeta, não pensamos em minerais hidratados em profundidades tão extremas. Por isso, qualquer mineral que consiga manter hidroxilas presas em sua estrutura cristalina nessas condições é extremamente importante para entendermos como a água pode existir e circular no manto profundo”, explica Fernanda Gervasoni, professora e pesquisadora da Universidade Federal de Pelotas e colaboradora do CNPEM.
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O estudo foi conduzido com técnicas avançadas de luz síncrotron no Sirius, acelerador de partículas de quarta geração instalado no CNPEM, a partir das linhas Mogno, Ema e Carnaúba. A infraestrutura de ponta permitiu que se observasse, com altíssima resolução, a composição e a estrutura do mineral preservado no diamante.
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Segundo a pesquisadora, o mineral encontrado provavelmente é originário de zonas de subducção, regiões onde placas tectônicas mergulham no interior da Terra, e passou por transformações sob altíssimas pressões e temperaturas. Durante o processo, o material teria liberado água e oxigênio no manto profundo.
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“A água nessas profundidades não significa a existência de oceanos subterrâneos, mas sim hidroxilas incorporadas à estrutura cristalina dos minerais. Ainda assim, isso altera profundamente a dinâmica do interior do planeta, podendo influenciar processos como fusão de rochas, formação de magmas e até a ocorrência de sismos profundos”, afirma Gervasoni, explicando que o mineral costumava ser ignorado em estudos semelhantes. “Quando aparece em diamantes, muitas vezes esse mineral é tratado como contaminação superficial. Mas demonstramos que essa inclusão estava completamente isolada dentro da pedra, sem contato com fraturas ou com o ambiente externo.”
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O achado científico reforça a hipótese de que o ciclo da água na Terra é muito mais complexo do que se imaginava, envolvendo não apenas oceanos e atmosfera, mas também processos profundos no interior do planeta. Além disso, a liberação de água e oxigênio em grandes profundidades pode alterar propriedades fundamentais do manto, como sua composição química, dinâmica e comportamento físico, influenciando fenômenos geológicos de larga escala.
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“O mais interessante é que observamos a transformação desse mineral acontecendo dentro da inclusão, indicando que ele provavelmente já havia liberado água no interior da Terra. Isso ajuda a compreender melhor os processos químicos e físicos que ocorrem em regiões extremamente profundas do planeta”, completa a pesquisadora.
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O estudo teve como primeira autora a pesquisadora Carolina Camarda, que desenvolveu a pesquisa durante seu mestrado no CNPEM, e reúne cientistas do Centro, além de pesquisadores da Universidade de Brasília (DF), da Universidade Federal de Pelotas (RS) e da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (RS). A pesquisa também contou com recursos da Fapesp, que apoia o projeto de pós-doutorado da pesquisadora Fernanda Gervasoni.
Sobre o CNPEM
O Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM) abriga um ambiente científico de fronteira, multiusuário e multidisciplinar, com ações em diferentes frentes do Sistema Nacional de CT&I. Organização Social supervisionada pelo Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI), com interveniência do Ministério da Educação e do Ministério da Saúde, o CNPEM é impulsionado por pesquisas que impactam as áreas de saúde, energia, materiais renováveis e sustentabilidade. Responsável pelo Sirius, maior equipamento científico já construído no País. O CNPEM hoje desenvolve o projeto Orion, complexo laboratorial para pesquisas avançadas em patógenos. Equipes altamente especializadas em ciência e engenharia, infraestruturas sofisticadas abertas à comunidade científica, linhas estratégicas de investigação, projetos inovadores com o setor produtivo e formação de pesquisadores e estudantes compõem os pilares da atuação deste centro único no País, capaz de atuar como ponte entre conhecimento e inovação. As atividades de pesquisa e desenvolvimento do CNPEM são realizadas por seus Laboratórios Nacionais de: Luz Síncrotron (LNLS), Biociências (LNBio), Nanotecnologia (LNNano) e Biorrenováveis (LNBR), além de sua unidade de Tecnologia (DAT) e da Ilum Escola de Ciência, curso de bacharelado em Ciência e Tecnologia.
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