Việc hiểu rõ hơn về quá trình hình thành của kim cương trong lòng đất có thể giúp chúng ta hiểu rõ hơn về sự sống trên Trái Đất. Một nhóm các nghiên cứu gia ở Đức đã thử tạo kim cương từ carbon dioxide và bơ đậu phộng.

Dan Frost đã tìm cách mô phỏng môi trường trong các lớp vỏ Trái đất, nằm dưới chân chúng ta hàng nghìn km.

Quy trình này, bao gồm việc nghiền các viên đá bằng áp lực cực lớn, đã giúp Frost tìm ra cách chế tạo kim cương gây bất ngờ: Từ carbon dioxide và bơ đậu phộng.

"Nếu chúng ta muốn hiểu Trái Đất được hình thành thế nào, thì điều đầu tiên chúng ta cần biết là Trái Đất được cấu tạo từ những gì". Frost nói.

Nhiều nhà địa chất đã cho rằng Trái Đất được tạo ra từ các thành phần giống như các thiên thạch khác trong dải ngân hà.

Thế nhưng vấn đề ở đây là hầu hết các thiên thạch rơi xuống trái đất đều có lượng silicon cao hơn bề mặt Trái Đất. Vậy thì chúng đã biến đi đâu?

Để trả lời câu hỏi này, Frost sử dụng máy có piston rất mạnh để nghiền nhỏ các viên tinh thể với áp lực lớn hơn áp lực khí quyển đến 280.000 lần, trong lúc chúng được nung trong lò.

Điều này giúp tạo môi trường giống với lớp vỏ của tầng dưới, cách bề mặt Trái Đất khoảng 900km, khiến các nguyên tử tinh thể dần hợp lại thành một cấu trúc vững chắc hơn.

Một máy nghiền sau đó đập vỡ các khoáng chất mới được hình thành để chúng trở nên giống với phần đá ở tầng dưới Trái Đất.

Frost sau đó đo các làn sóng âm đi qua các viên đá mới được tạo thành để so sánh xem sản phẩm của ông có giống với phần đá tạo nên tầng dưới của Trái Đất hay không.

Kết quả nghiên cứu của ông cho thấy tầng dưới trái đất không có đủ lượng silicon giống với các thiên thạch.

Có lẽ các thiên thạch này đang ở tầng dưới nữa gần tâm Trái Đất, Frost nhận định.

Quy trình sử dụng áp lực lớn đã giúp tạo nên một lớp magiê có đặc điểm hút nước. Điều này cho thấy có vẻ như có nhiều 'đại dương' nằm sâu trong lòng đất.

Thử nghiệm này khiến Frost đặt ra giả thiết rằng các hoạt động địa chất có thể tách CO2 ra khỏi đại dương, ngấm vào các lớp đá và sau đó ngấm vào vỏ Trái Đất, nơi nó được biến thành kim cương.

Những viên đá này ít bất ổn hơn các viên đá cấu từ carbon khác, Frost nói. Đồng nghĩa với việc nó ít có khả năng quay trở lại với khí quyển.

Điều đó đồng nghĩa với việc lớp vỏ Trái Đất, nếu được lợp bằng kim cương, có thể làm chậm quá trình ấm dần lên của Trái Đất.

Yếu tố chính để điều này có thể thành sự thật, là chất sắt, theo Frost.

Dưới áp lực lớn, lớp vỏ Trái Đất biến carbon dioxide từ đá trở thành khoáng chất nhiều chất sắt, làm oxygen biến mất và giúp các nguyên tử carbon cấu thành kim cương.

Frost có lẽ là khó lòng trở nên giàu có từ thí nghiệm của mình, vì các hạt kim cương tốn rất nhiều thời gian để tạo ra.

"Nếu chúng ta muốn tạo kim cương đường kính 2-3 mm thì cần phải đợi hàng tuần liền," ông nói.

Nhưng điều đó cũng không cản ông tạo ra kim cương từ bơ đậu phộng - vốn chứa rất nhiều carbon.

"Rất nhiều hydrogen được phóng thích và phá vỡ mẫu thí nghiệm," ông nói.

"Nhưng điều đó chỉ xảy ra sau khi nó đã chuyển thành kim cương".

Bản gốc bài viết đã được đăng trên BBC Future