Фактично всі природні алмази знаходять всередині так званих кімберлітових трубок - у вертикальних каналах в товщі земної кори, що виникли в результаті підйому магми до поверхні планети. Самі алмази, в свою чергу, виникають не всередині цих трубок, а в мантії Землі, на глибині в кілька сотень кілометрів.
Походження кімберлітів викликає дискусії серед вчених, так як висока в'язкість "прабатька" алмазів не повинна була дозволити йому піднятися з глибинних шарів мантії. До того ж, багато алмази, знайдені в Бразилії і в інших регіонах залягання подібних трубок, сформувалися на глибині як мінімум в 600 кілометрів, що змушує вчених гадати, як їх "заготівлях" вдалося вижити під час подорожі в сторону ядра Землі.
Леонід Дубровінскій з університету Байерта (Німеччина), а також ряд вчених з "Сколтеха", НіТУ "МИСиС" і зарубіжних вузів знайшли потенційне пояснення цієї геологічної загадки, спостерігаючи за тим, що відбувається з різними потенційними "зародками" алмазів при температурі в 2200 градусів Цельсія і тисках, що перевищують атмосферний майже в мільйон разів.
Як пояснюють вчені, головним кандидатом на роль прародителя алмазів сьогодні вважаються різні осадові породи, що містять в собі карбонати - сполуки вуглекислоти та іонів різних металів. Вчені вже досить давно проводять досліди з карбонатами, стискаючи звичайний крейда, карбонат магнію і інші версії цих солей, і постійно приходять до висновку, що всі ці речовини не "доживуть" до кінця подорожі до ядра Землі і розпадуться раніше, ніж вони зможуть перетворитися в алмази.
Дубровінскій і його колеги перевірили, що станеться з ще однією формою карбонатів, яка раніше не брала участі в подібних експериментах - з кристалами сідеріта, карбонату заліза, що виникають у великій кількості у гідротермальних джерел і в відкладах осадових порід.
Стиснувши ці кристали за допомогою алмазної ковадла, вчені просвітили їх за допомогою прискорювача частинок і вивчили те, як змінювалася їх структура при підвищенні тиску і температур.
Ці досліди показали, що карбонат заліза не розпався при досягненні надвисоких тисків і температур, а поміняв структуру. Атоми заліза в ньому окислились і втратили ще один електрон, а молекули вугільної кислоти приєднали ще один атом кисню і перетворилися в так звану "кислоту Гітлера", або ортоугольную кислоту.
В результаті цього виникла структура, вкрай стійка при надвисоких тисках і володіє формою, схожою на те, як влаштовані алмази на атомному рівні. Вона, як показують розрахунки вчених, дозволяє карбонату досягти глибини приблизно в 2,5 тисячі кілометрів і не розпастися. Це пояснює, як "зародкам" алмазів вдається вижити при подорожі до центру планети і показує, що екзотична ортоугольная кислота існує не тільки в ядрах планет-гігантів, а й в мантії Землі, роблять висновок вчені.