Da dove vengono i diamanti più grandi del mondo? La geologia ora ha tutte le risposte

Ci sono pietre che non si limitano a brillare: raccontano una storia lunga centinaia di milioni di anni. È il caso dei diamanti CLIPPIR (acronimo che sta per Cullinan-like, Large, Inclusion-Poor, Pure, Irregular, Resorbed), una classe rarissima di gemme che rappresenta meno dell’1 per cento di tutti i diamanti mai trovati sulla Terra, ma che include alcuni dei giganti più celebri mai estratti: il Cullinan, 3.106 carati, scoperto nella miniera Premier in Sudafrica; il Lesedi La Rona, 1.111 carati, rinvenuto nella miniera Karowe in Botswana nel 2015 e battuto all’asta per 53 milioni di dollari nel 2017; e il Motswedi, 2.492 carati, estratto sempre a Karowe nel 2024. Dietro le loro dimensioni spettacolari, però, si nasconde qualcosa di ancora più straordinario: un viaggio geologico che parte da centinaia di chilometri di profondità e attraversa gran parte della storia del pianeta. Così il telescopio Roman potrebbe riscrivere la cosmologia moderna Messaggeri dal mantello profondo I CLIPPIR non sono diamanti come gli altri. Appartengono al gruppo dei cosiddetti diamanti “superprofondi”, che si formano a oltre 400 chilometri sotto la superficie terrestre, in una zona dell’interno del pianeta chiamata zona di transizione del mantello. È una profondità enormemente maggiore rispetto a quella dei normali diamanti da gioielleria, che si originano invece nelle spesse e rigide radici del mantello sotto gli antichi continenti, non oltre i 200 chilometri di profondità. Il mantello è lo spesso involucro di roccia calda che separa il nucleo terrestre dalla crosta. Ricerche recenti hanno permesso di restringere ulteriormente questa stima: i CLIPPIR sembrano formarsi tra i 360 e i 750 chilometri di profondità, un intervallo che si sovrappone a quella che si chiama “zona di transizione” e alla porzione più alta del mantello inferiore. A confermare l’origine così profonda di queste pietre è stata anche una scoperta sorprendente: all’interno di alcuni diamanti superprofondi è stato identificato un minerale chiamato ringwoodite, l’unico luogo sulla Terra in cui questo minerale sia mai stato trovato in natura al di fuori dei meteoriti e la cui presenza indica che nella zona di transizione del mantello è intrappolata anche acqua. Ma il valore scientifico dei CLIPPIR non sta solo nella loro origine profonda. Poiché provengono da regioni della Terra che non possiamo osservare direttamente, questi diamanti sono tra i pochi strumenti a disposizione degli scienziati per capire come rocce e carbonio vengano riciclati nelle profondità del pianeta e come la Terra si sia rimodellata nel corso di ere geologiche. Le kimberliti sono rocce magmatiche rare, che risalgono con estrema rapidità dalle profondità del pianeta, comportandosi come veri e propri ascensori naturali capaci di trasportare diamanti e altri minerali fino alla superficie. Durante questa risalita, i magmi kimberlitici intercettano e “raccolgono” l’olivina presente nelle rocce del mantello che attraversano. La composizione chimica di questa olivina custodisce un’impronta digitale delle rocce profonde da cui proviene. Analizzandola, è possibile risalire alle regioni del mantello campionate dalle kimberliti, incluse le zone in cui i diamanti potrebbero essere rimasti “immagazzinati” prima di essere trasportati in superficie. Quei nuovi dubbi sull’energia oscura, traballano i pilastri della cosmologia Domini ricchi di ferro Le analisi hanno individuato insoliti domini ricchi di ferro nel mantello, associati proprio alle kimberliti che ospitano diamanti CLIPPIR. Si tratta di un indizio prezioso sulla natura delle rocce che custodivano questi diamanti prima della loro risalita, e offre anche uno strumento pratico per l’esplorazione mineraria: le kimberliti che presentano abbondante olivina ricca di ferro, insieme a minerali correlati, sembrano avere un potenziale maggiore di contenere diamanti CLIPPIR. Studi precedenti avevano già dimostrato che questi diamanti si formano a profondità ben superiori rispetto a quelli comuni, e che la loro composizione chimica suggeriva un legame con antichissime rocce del fondale oceanico, la cosiddetta crosta oceanica, trascinate in profondità dalla tettonica delle placche, il lento movimento delle porzioni rigide che compongono il guscio esterno della Terra. Quando due placche tettoniche entrano in collisione, una viene spesso spinta sotto l’altra in un processo noto come subduzione: la crosta oceanica viene così trasportata in profondità nel mantello, dove calore, pressione e reazione con le rocce circostanti la trasformano radicalmente. È in queste condizioni estreme che il carbonio contenuto in questo materiale può cristallizzare in diamante. Le nostre analisi sulla chimica dell’olivina suggeriscono ora che le kimberliti contenenti CLIPPIR siano collegate a un tipo particolare di materiale riciclato: un’antica crosta oceanica basaltica, alterata da fluidi idrotermali caldi circolanti sul fondale marino prima ancora di essere trascinata in profondità. Questa crosta alterata sembra aver dato origine, nel mantello profondo, a rocce dense e particolarmente ricche di ferro. Questa scoperta risponde a una delle domande rimaste finora senza risposta: che tipo di rocce ospitava i diamanti CLIPPIR prima che i magmi kimberlitici li trasportassero in superficie? Ma apre anche un nuovo interrogativo, forse ancora più intrigante. Le teorie precedenti ipotizzavano che le rocce ospiti di questi diamanti potessero risalire passivamente attraverso il mantello. I nostri risultati raccontano invece una storia più complessa: queste rocce ricche di ferro sono così dense da non poter risalire spontaneamente verso la superficie. Serviva, quindi, una spinta potente. Un possibile meccanismo è rappresentato dai pennacchi del mantello (mantle plumes): colonne di roccia surriscaldata che risalgono dalle profondità della Terra e che, nel loro moto ascendente, sono in grado di intercettare e trascinare con sé anche materiale più denso. Queste risalite potrebbero aver trasportato il materiale ricco di diamanti fino alla base della litosfera, la spessa e rigida radice situata sotto gli antichi continenti, dove è probabilmente rimasto per centinaia di milioni di anni. Solo molto tempo dopo, rari magmi formatisi nelle profondità della Terra hanno attraversato queste regioni ricche di diamanti, risalendo rapidamente verso la superficie e solidificandosi in rocce kimberlitiche, portando con sé i diamanti e i minerali a essi associati. In altre parole, i diamanti CLIPPIR non sono soltanto gemme rare e preziosissime: raccontano un lunghissimo viaggio geologico, dagli antichi fondali oceanici al mantello profondo, dalle radici dei continenti fino alla superficie, in rare ed esplosive eruzioni vulcaniche. I risultati potrebbero anche orientare le future strategie di esplorazione mineraria. In alcune regioni dell'Africa, tra cui Sierra Leone e Angola, sono stati rinvenuti diamanti CLIPPIR di grandi dimensioni nei sedimenti fluviali. Questi diamanti devono necessariamente provenire da rocce madri primarie, come le kimberliti, ma in molti casi tali sorgenti restano tuttora sconosciute: i fiumi possono trasportare i diamanti anche molto lontano dal luogo di origine, complicando enormemente il lavoro di chi cerca di risalire alla roccia che li ha portati in superficie. Un esempio emblematico è la celebre Stella della Sierra Leone, un diamante da 969 carati recuperato nel 1972 dai depositi fluviali del distretto di Kono. Per decenni, nonostante l’intensa attività mineraria nella regione, non è stato possibile identificare con certezza la kimberlite d’origine di pietre di queste dimensioni. Solo più recentemente sono stati recuperati diamanti CLIPPIR dalla kimberlite di Meya, nello stesso distretto: una scoperta che dimostra come le fonti primarie di questi diamanti eccezionali esistano davvero in quell'area, restando però in gran parte da individuare. L’Ia ha un maxi impatto ambientale. Che non scomparirà nello spazio Sorvegliare il Sole Ai nostri giorni è diventato obbligatorio tenere sotto controllo le violente eruzioni di plasma e campo magnetico che il Sole scaglia nello spazio di tanto in tanto, le quali, quando dirette verso la Terra, possono generare tempeste geomagnetiche capaci di disturbare satelliti, reti elettriche e telecomunicazioni. Tra le varie missioni in fase progettuale, Argotec ha assunto un ruolo fondamentale in un programma di grande importanza tra quelli scientifici della Nasa: si chiama MiniCOR (Miniature CORonagraph) edè missione dedicata proprio all'osservazione delle espulsioni di massa coronale. Il programma, che sarà gestito da Argotec U.S. dalla sede di Melbourne, in Florida, ha da poco superato la Critical Design Review (Cdr), la verifica che attesta la maturità del progetto e apre la strada alla produzione vera e propria del satellite. Per la missione Argotec fornirà la piattaforma 12U HAWK Lite, un piccolo satellite di appena 32 kg che ospiterà un coronografo Lyot miniaturizzato, sviluppato da Johns Hopkins Applied Physics Laboratory e Naval Research Laboratory. Grazie a un braccio dispiegabile e a specchi ripiegabili, lo strumento riuscirà a osservare il Sole fino a 20 raggi solari di distanza pur restando racchiuso in un volume di 3-4U (che significa un volume di circa 10x10x30/40 cm), permettendo tempi di assemblaggio e collaudo molto rapidi. Nei sei mesi di missione previsti, MiniCOR raccoglierà dati ad alta risoluzione sul vento solare lento e sulle dinamiche della corona interna, contribuendo a un sistema di allerta precoce per gli eventi solari più intensi. Il progetto si inserisce in una tendenza più ampia: l’uso di CubeSat, ossia piccoli satelliti e sonde, per costruire reti di monitoraggio distribuite e resilienti, per proteggere le infrastrutture critiche sulla Terra e nello spazio.