Crédito:  Tomioka et al., 2021.

Los polimorfos de un mineral son formas diferentes que tienen la misma composición química pero diferentes estructuras atómicas. Estos diferentes arreglos atómicos reflejan las presiones y temperaturas y, en última instancia, los entornos geológicos en los que se forman los diferentes polimorfos. La comunidad mineralógica ha trabajado diligentemente para comprender los polimorfos del olivino, un mineral hecho de hierro, magnesio y sílice, que constituye la mayor parte del interior de la Tierra y también es un componente importante de muchos meteoritos. Los polimorfos de olivino que se encuentran en el interior profundo de la Tierra informan a los geocientíficos sobre condiciones como presión, temperatura y densidad. Además, los polimorfos de alta presión del olivino son de interés para la comunidad científica planetaria porque su presencia en meteoritos impactados puede registrar las condiciones transitorias de alta presión generadas por eventos de impacto.

Aunque se predice que se forman muchos polimorfos de olivino a altas presiones, como ringwoodita y wadsleyita, solo se han observado unos pocos en la naturaleza porque las muestras del interior profundo de la Tierra son muy difíciles de obtener. Sin embargo, un equipo internacional dirigido por Naotaka Tomioka de la Agencia Japonesa de Ciencia y Tecnología Marina-Terrestre pudo estudiar uno de estos polimorfos cuando se encontró en tres meteoritos condríticos impactados. Los meteoritos condríticos están hechos de materiales primitivos que pueden sufrir impactos cuando sus cuerpos parentales experimentan eventos de impacto. Este polimorfo particular de olivino, llamado poirierita, fue predicho por su homónimo, Jean-Paul Poirier, hace aproximadamente 40 años. Tomioka y sus colegas utilizaron una variedad de técnicas, como la microscopía electrónica de transmisión de alta resolución y la difracción de rayos X de monocristal, para estudiar la poirierita en meteoritos condríticos impactados a escala atómica y comprender mejor los procesos que conducen a su formación.

El estudio encontró que la estructura atómica de la poirierita está ligeramente deformada en comparación con las estructuras de los polimorfos de alta presión ringwoodita y wadsleyita y sugiere que se forma como una fase de transición durante la descompresión y el enfriamiento. Además, los átomos de la poirierita están dispuestos de una manera que sugiere que se forma debido al cizallamiento, que ocurre cuando fuerzas no alineadas empujan en direcciones opuestas, similar a extender una baraja de cartas. El cizallamiento ocurre típicamente en entornos de baja temperatura y alta presión, como zonas de subducción en la Tierra y / o en entornos de alto estrés, como meteoritos impactados. Este estudio no solo confirmó la ocurrencia natural de un mineral predicho hace 40 años, sino que también demuestra que comprender la formación de minerales puede conducir a una mejor comprensión de los procesos de la Tierra profunda y los efectos del metamorfismo de choque en los materiales planetarios. LEER MÁS