Cómo los diamantes del rey Carlos revelan los secretos profundos de la Tierra

Oct 04, 2023

El paquete llegó en una caja de cartón normal. Simplemente estaba dirigido a S Neumann & Co, una agencia de ventas de minería en el centro de Londres, y pesaba poco más de una libra (alrededor de 500 g). Pero este no era un cargamento ordinario.

Era abril de 1905, y tres meses antes, el gerente de superficie de la mina Premier en Sudáfrica había estado completando una inspección de rutina a 5,4 m (18 pies) bajo tierra, cuando vislumbró una luz reflejada en la pared áspera sobre él. Supuso que era un gran trozo de vidrio martillado por sus colegas como una broma pesada. Por si acaso, sacó su navaja de bolsillo, y después de cavar un poco... la navaja se partió rápidamente. Finalmente, la roca se retiró con éxito y se reveló que era un diamante de buena fe: una piedra monstruosa de 3.106,75 quilates, casi del tamaño de un puño. No solo era enorme, sino inusualmente transparente.

El Cullinan, como se le conoció, es el diamante más grande jamás encontrado. Una vez que hubiera sido pulido y cortado en varias piedras más manejables, el cristal más grande que produjera brillaría como el frío resplandor de una estrella en una galaxia lejana. Como resultado, este diamante, el Cullinan I, a veces se conoce como la Gran Estrella de África.

Pero aunque los diamantes Cullinan son reconocidos en todo el mundo por su tamaño y transparencia, estas características no son accidentales. Son diamantes "Clippir", miembros de una categoría especial de los ejemplos más grandes y claros jamás encontrados. Y hay más en ellos de lo que parece. De hecho, estos diamantes especiales son polizones de las profundidades de la Tierra, los únicos objetos que alguna vez lograron salir de este mundo alienígena sin ser cambiados más allá de todo reconocimiento. ¿Cómo llegaron a la superficie? ¿Y qué nos pueden decir sobre el interior de nuestro planeta?

Casi 120 años después de su hallazgo, el megadiamante original no se ha olvidado. Hoy, los descendientes de Cullinan son parte de las joyas de la corona británica, que normalmente se guardan en la Torre de Londres y se exhiben para eventos estatales, y ocuparán un lugar destacado en la coronación del rey Carlos III. Vestido con túnicas flotantes de hilo dorado, el Rey será coronado con el Cetro del Soberano, que contiene el Cullinan I, y la Corona del Estado Imperial, que está incrustada con su hermano mayor, el Cullinan II.

Mientras tanto, varios diamantes menos conocidos, incluidos Cullinan III, IV y V, también se presentarán en la ceremonia. Las piedras preciosas formaban parte de la colección personal de joyas de la difunta reina Isabel II y se han restablecido en una versión modificada de la corona de la reina María de 1911. Se colocará sobre la cabeza de Camilla, la reina consorte, durante la ceremonia.

Sin embargo, antes de que el diamante en bruto pudiera renovarse y ocupar su lugar en la historia, era necesario venderlo, y Londres fue elegido como el lugar más prometedor para hacerlo. Esto presentaba un problema: ¿cómo se transporta una piedra tan valiosa 7926 millas (12 755 km) sin que se la roben?

Sin la industria del diamante, los geólogos sabrían mucho menos sobre el interior de nuestro planeta (Crédito: Getty Images)

Al final, la piedra preciosa se envió desde Johannesburgo por correo certificado ordinario, a un costo de solo tres chelines o alrededor de 75 centavos de dólar estadounidense en ese momento (alrededor de £ 11,79 o US $ 13,79 en la actualidad). Mientras tanto, una réplica del diamante hizo el largo viaje a Londres en un barco de vapor: se colocó de manera llamativa en la caja fuerte del capitán y fue custodiada por detectives de la policía como señuelo. Sorprendentemente, ambos llegaron a su destino. Después de años de no venderse, el diamante, la versión real, esta vez, fue comprado por el gobierno de Transvaal por £ 150,000 (£ 20 millones o US $ 22,5 millones en la actualidad) y se lo regaló al rey Eduardo VII.

A pesar de toda su belleza, los diamantes Clippir son en realidad fragmentos de las profundidades de la Tierra: intrigantes anomalías geológicas disfrazadas de meras joyas. Estas extrañas piedras preciosas son cápsulas de otro mundo: un reino misterioso de presiones insondables, rocas verdes arremolinadas y minerales escurridizos, muy por debajo de la superficie. Los científicos de todo el mundo los han estado estudiando durante décadas para revelar los secretos de la región y, curiosamente, son los mismos diamantes que más valoramos los que tienen las historias más inusuales que contar. Ahora los ejemplos más grandes, como Cullinan, están transformando nuestra comprensión del interior de la Tierra.

Una oportunidad inusual

Sentado frente a un microscopio en el Instituto Gemológico de América (GIA) en 2020, Evan Smith estiró cuidadosamente unos guantes de goma sobre sus dedos y miró a través de las lentes del instrumento. Debajo había un diamante que valía casi tanto como un país pequeño: del tamaño de una nuez, con 124 quilates de maravilloso brillo.

Para llegar a este punto, Smith ya había superado niveles de seguridad casi militares: escaneos de iris y controles de identidad, seguidos de capa tras capa de puertas cerradas, ascensores seguros y misteriosos pasillos restringidos. Mientras trabajaba, las cámaras de video transmitían una imagen constante de la habitación a los vigilantes guardias de seguridad.

La Corona del Estado Imperial contiene dos presuntos diamantes súper profundos, el Cullinan II (también conocido como la Segunda Estrella de África) y el infame Koh-i-Noor (Crédito: Alamy)

Smith, un científico investigador de GIA, estaba examinando el diamante en busca de inclusiones, autostopistas químicos del interior de nuestro planeta que pueden revelar cómo se formó el cristal y en qué condiciones. Pero trabajar con diamantes de alto valor es un asunto complicado: por lo general, es imposible para los investigadores tener en sus manos los especímenes más grandes. A veces vuelan por todo el mundo para visitar a clientes potenciales; por desgracia, nunca científicos.

Maya Kopylova, profesora de exploración de minerales en la Universidad de Columbia Británica, dice que obtener muestras de cualquier diamante es difícil y que, de lo contrario, la mayoría de los diamantes con los que trabaja se habrían tirado. "Los investigadores tienen que tener una buena relación con las empresas y nunca te darán muestras valiosas", dice. "Por lo tanto, nunca nos darán diamantes de 6 mm (0,2 pulgadas) de tamaño o más grandes".

Incluso entonces, adquirirlos es complicado y costoso: primero, Kopylova tiene que visitar las instalaciones de alta seguridad donde se clasifican los diamantes e identificar los especímenes que le gustaría estudiar. Una vez que se ha aprobado la adquisición, viene el papeleo: todos los diamantes deben viajar con un certificado del Proceso de Kimberley, lo que demuestra su procedencia y ayuda a evitar que entren en el mercado diamantes de conflicto o "sangre".

Sin embargo, la situación de Smith es diferente. En GIA, tiene acceso a una de las colecciones de diamantes más grandes del planeta: millones de gemas que se han enviado allí para ser valoradas, para que puedan ser aseguradas o vendidas. "Si quieres ver algo raro e inusual, este es el lugar perfecto para ir porque hay diamantes que pasan por aquí todo el tiempo", dice Smith. "Cada pocos días, podrías pedir prestado un diamante por unas pocas horas, quizás un día o dos, y estudiarlo".

Unos años antes, esto es exactamente lo que había hecho Smith. Junto con un equipo internacional de científicos, casualmente requisó 53 de los más grandes, claros y costosos disponibles, incluidos algunos de la misma mina que el diamante Cullinan, y los llevó a su laboratorio para verlos bajo un microscopio.

Lo que Smith encontró fue revolucionario. Casi las tres cuartas partes de los diamantes Clippir contenían pequeños bolsillos o "inclusiones" de metal que habían evitado la oxidación, algo que no se encuentra en los diamantes comunes, mientras que los 15 restantes contenían una especie de granate que solo se forma dentro del manto de la Tierra. la capa sobre su núcleo fundido.

Juntas, estas inclusiones brindan pistas químicas de que los diamantes solo podrían haberse formado no menos de 360 ​​km (224 millas) y no más de 750 km (466 millas) bajo los pies. En esta zona de Ricitos de Oro, es lo suficientemente profunda como para explicar las inclusiones de metal que no han estado expuestas al oxígeno, que abunda más arriba, y no es tan profunda como para que las rocas granate se hayan roto bajo las inmensas presiones del manto inferior. Mientras tanto, los diamantes ordinarios se originan debajo de la corteza, a solo 150-200 km (93-124 millas) de profundidad.

Para su estudio de 2020, junto con Wuyi Wang, vicepresidente de investigación y desarrollo de GIA, Smith analizó el diamante de 124 quilates y descubrió que se formó en el extremo más profundo del rango posible, al menos 660 km (410 millas) por debajo La superficie de la tierra.

Parte del carbono en los diamantes superprofundos puede provenir de antiguas criaturas marinas, que fueron enterradas en placas oceánicas que posteriormente se desplazaron hacia el manto (Crédito: Alamy)

desde las profundidades

"Desde una perspectiva geológica, los diamantes [en general] son ​​minerales realmente extraños", dice Smith. Da la casualidad de que nuestra especie los encuentra tan seductores que invertimos decenas de millones cada año en nuestra búsqueda de ellos, mucho más allá del presupuesto de cualquier proyecto de investigación.

Y si bien estos esfuerzos han provocado mucha destrucción, desde guerras y colonización hasta el desvío de ríos y la destrucción de hábitats raros, si no fuera por nuestro entusiasmo por estos brillantes trozos de carbono, "no tendríamos idea de esta historia. de sus propiedades inusuales], porque nunca llegaríamos a recuperarlos y estudiarlos", dice Smith.

Incluso los diamantes más comunes son únicos entre las rocas, y se forman mucho más profundo que cualquier otro: no hay nada más en la superficie de la Tierra que haya surgido desde más abajo en nuestro planeta. "No hay otros materiales en la superficie que provengan de una profundidad de 600 km [373 millas], absolutamente no", dice Kopylova. El magma que nos llega proviene de unos 400 km [249 millas] hacia abajo, pero a diferencia de los diamantes, que llegan a la superficie sin cambios, se trata de roca derretida. “Y eso añade otro grado de incertidumbre sobre cuál era el material original antes de que se viera afectado por la fusión”, añade Kopylova.

Todos los diamantes que se han vendido o usado alguna vez, excepto los cultivados en el laboratorio, tienen al menos 990 millones de años y se formaron en un momento en que extrañas formas de vida parecidas a espaguetis, algas primitivas, apenas comenzaban a aparecer en la tierra. Pero algunos son verdaderamente antiguos, cristalizando por primera vez hace al menos 3.200 millones de años, cuando todo el planeta pudo haber sido un gran océano, un orbe azul arremolinado sin tierra visible ni continentes en absoluto.

Una vez que se ha formado un diamante, se necesita una secuencia de procesos improbables para sacarlo a la superficie. Primero, el movimiento natural de la roca sobrecalentada en el manto la acerca a la superficie durante cientos de millones de años, posiblemente como parte de "plumas" gigantes que pueden extenderse miles de kilómetros desde el borde del núcleo hasta el manto superior. .

Entonces el diamante tiene que estar en el lugar correcto en el momento correcto, para ser explotado en magma. "[El líquido fundido] recogió esos diamantes de una variedad de lugares diferentes y los mezcló", dice Smith. Este magma con motas de diamantes luego se solidifica en roca dentro de la corteza terrestre, específicamente una llamada kimberlita, donde las piedras preciosas pueden descubrirse millones de años después.

La gran mayoría de los diamantes son pequeños y se originan en el manto superior de la Tierra, justo debajo de la corteza (Crédito: Getty Images)

Una vez que llegó sano y salvo a Londres, Joseph Asscher envió el diamante Cullinan en bruto para que lo cortara. Se informa que la roca era tan enorme que el primer golpe fuerte del martillo provocó otra víctima mortal con un cuchillo (se rompió) y lo hizo desmayarse. Sin embargo, finalmente Asscher logró dividir el diamante en nueve piedras principales, la más grande de las cuales tenía 530,20 quilates, una medida de su peso, y 96 más pequeñas. Mientras que las piedras más grandes pasaron a formar parte de las joyas de la corona británica o de la colección privada del monarca británico, los fragmentos más pequeños se vendieron a varios clientes de todo el mundo.

En la década de 1980, los geólogos comenzaron a notar que algunos diamantes se veían diferentes a otros; a veces contenían minerales que podrían sugerir que se formaron a presiones más altas que los normales (más sobre esto más adelante). "Comenzamos a preguntarnos si algunos diamantes en realidad podrían formarse más profundo que otros", dice Smith.

Casi al mismo tiempo, notaron un patrón desconcertante. La mayoría de los diamantes, llamados Tipo I, contienen una cantidad significativa de nitrógeno, lo que afecta su estructura cristalina y puede agregar un toque de amarillo pálido o marrón. De vez en cuando, sin embargo, un diamante casi no tiene rastros detectables de este elemento. Estos son los diamantes Tipo II, y el fenómeno es extremadamente raro, excepto en los diamantes más grandes.

"No es solo que sean grandes lo que los distingue", dice Smith. "Cuando miras estos grandes diamantes [tipo II] de alta calidad, como el Cullinan, resulta que hay algo extraño en ellos, que los hace más propensos a caer en esta categoría que, de lo contrario, debería ser algo muy raro. Así que esto era una especie de misterio de larga data".

Eventualmente, los científicos descubrieron que algunos diamantes son "súper profundos" e identificaron un puñado de minas donde era más probable encontrarlos, incluida la mina Cullinan en Sudáfrica y la mina Letseng en el cercano reino de Lesotho, donde se encuentran los diamantes de 124 quilates de Smith. espécimen originado.

Hoy en día, muchos diamantes súper profundos provienen de la mina Cullinan en Sudáfrica y la mina Letseng en el país vecino de Lesotho (Crédito: Getty Images)

Pero durante décadas, la mayoría de los diamantes encontrados en las profundidades de la Tierra eran pequeños y no particularmente valiosos. Estudiar diamantes grandes y caros siempre ha sido complicado: nadie había comprobado si también encajaban en esta categoría. "Realmente nunca pensamos en ellos como algo que pudiera tener la calidad de una gema, que alguna vez usaríamos diamantes súper profundos o, ya sabes, los pondremos en coronas o cetros o algo así", dice Smith.

El factor decisivo final en el estudio de Smith de 2020 fue un mineral esquivo que solo se vio por primera vez seis años antes: se encontró en un meteorito de 4.500 millones de años que se estrelló contra la Tierra en 1879.

Se cree que la antigua roca extraterrestre alguna vez fue parte de un objeto celeste mucho más grande, un asteroide, y se rompió durante un impacto catastrófico. Durante este proceso, experimentó presiones asombrosamente altas, similares a las que se encuentran dentro de la Tierra.

El meteorito Tenham, como se le conoce, se rompió al caer, esparciendo fragmentos por Queensland, Australia, muchos de los cuales fueron recolectados y finalmente regalados al Museo Británico de Londres por la viuda de un geólogo. Avance rápido 143 años, y los fragmentos han sido estudiados extensamente, particularmente por lo que podrían decirnos sobre el interior de nuestro planeta.

Y en 2014, los científicos vislumbraron el mineral bridgmanita dentro de una de estas rocas alienígenas. Aunque es el material más abundante en la Tierra, solo puede existir a las altas presiones que se encuentran en el manto inferior, la capa sobre el núcleo fundido de la Tierra. Como muchos minerales de alta presión, se rompe cuando llega a la superficie, y esta fue la primera vez que se vio.

Sorprendentemente, la gema de 124 quilates que estudió Smith contenía este mismo mineral, aunque en su forma fragmentada, incluso dentro de los diamantes, por lo general no sobrevive el viaje hacia arriba. Esto sugiere que la roca brillante se formó dentro del manto inferior, a presiones de al menos 240.000 veces las del nivel del mar. Eso es 240 veces la presión aplastante en la parte más profunda del océano, la Fosa de las Marianas.

Pero, ¿por qué todo esto hace que los diamantes súper profundos sean tan diferentes? ¿Y qué nos pueden decir sobre el mundo oculto en el que están hechos?

Se rumorea que el diamante Cullinan era tan grande que el primer intento de dividirlo rompió el cuchillo del cortador (Crédito: Getty Images)

Carbono antiguo

Según Smith, las cualidades inusuales de los diamantes más grandes y valiosos del mundo se deben a la forma en que se forman.

Incluso los orígenes de los diamantes regulares siguen siendo un tanto misteriosos, pero se cree que comenzaron su vida como un fluido, probablemente agua de mar antigua atrapada en las profundidades del subsuelo junto con placas oceánicas que se hunden. De alguna manera, tal vez debido a un cambio repentino de temperatura o presión, esta agua rica en minerales termina rechazando el carbono que se disuelve en ella, que se precipita, y bajo las inmensas presiones debajo de la corteza terrestre, el carbono se cristaliza en diamantes.

Pero los diamantes súper profundos como el Cullinan son diferentes. En lugar de un comienzo dentro del agua, estos comienzan la vida como carbono disuelto dentro de un metal líquido, en el interior del planeta. "Es como una aleación de níquel hierro fundido con azufre y carbono disueltos en eso", dice Smith. "Entonces, es un tipo de fluido totalmente diferente, pero sigue siendo un fluido de carbono. Está experimentando cualquier cambio químico o de temperatura, y eso está causando que el carbono se cristalice". En este caso, el fluido inicial contiene menos nitrógeno, por lo que terminan con muy poco de este elemento y, en consecuencia, son más transparentes.

Los meteoritos que han experimentado una colisión en su larga historia pueden proporcionar pistas importantes sobre las condiciones en las profundidades de la Tierra (Crédito: Getty Images)

En resumen, los diamantes Clippir no son solo diamantes regulares que de alguna manera han crecido hasta alcanzar proporciones notables: son fundamentalmente diferentes. De hecho, su tamaño y transparencia incomparables son el resultado directo de la forma inusual en que se forman. Y desde su descubrimiento, los diamantes súper profundos han revelado algunos de los secretos mejor guardados de nuestro planeta.

Muchas de las Joyas de la Corona provienen de países que fueron colonizados por los británicos. Como resultado de este legado, los diamantes Cullinan siguen siendo controvertidos en Sudáfrica y recientemente ha habido llamadas para devolverlos. Por separado, varios países han pedido la devolución del Koh-i-Noor, que actualmente se encuentra en la Corona de la Reina Isabel, la Reina Madre. Se cree que este diamante, que también tiene un origen muy profundo, se extrajo en la India hace mil años; su historia temprana se ha perdido. Pasó de manos de generaciones de gobernantes en el sur de Asia antes de que la reina Victoria la adquiriera cuando los británicos anexaron la región de Punjab a mediados del siglo XIX. El Koh-i-Noor no aparecerá en la coronación del Rey Carlos III y la Reina Consorte, Camilla.

"Creo que lo más importante que nos informan [los diamantes súper profundos] es el proceso de subducción, cuando una placa tectónica oceánica se hunde en la Tierra", dice Smith.

Este es el fenómeno que todos aprendemos en las clases en la escuela: la Tierra se divide en siete placas tectónicas, que "flotan" en la superficie, generando terremotos cuando se rozan entre sí y volcanes cuando se separan o se juntan demasiado. cerca. De manera crucial, mientras se forman constantemente nuevas placas, algunas también se deslizan lentamente por debajo de la corteza, para nunca más ser vistas.

Pero aunque los científicos han sospechado durante mucho tiempo que estas placas de subducción desaparecidas, que generalmente son oceánicas más pesadas, finalmente se desplazan hacia el manto inferior, esto nunca se ha confirmado. "Puedes ir a un volcán y decir, 'sí, este magma sale de la Tierra', o ir a los centros de expansión de los océanos y ver que se está formando una nueva corteza... Pero es muy difícil hacer lo contrario y decir: ¿Qué está bajando a la Tierra?" dice Smith.

Los diamantes súper profundos pueden proporcionar pistas importantes porque, sorprendentemente, estas placas tectónicas desaparecidas podrían ser de lo que están hechas. "Así que hemos visto diamantes que parecen ser esencialmente piezas de la corteza oceánica que se han llevado hasta el manto inferior", dice Smith. "Estos diamantes nos dicen físicamente que este proceso es físicamente cierto".

Además de confirmar lo que sucede con las placas oceánicas que terminan en el interior de nuestro planeta, los diamantes súper profundos también nos informan sobre el tipo de cosas que podrías encontrar en el manto inferior. Para empezar, debe haber carbono, o los diamantes no existirían. Pero en 2021, el descubrimiento de un raro diamante súper profundo de Juína, Brasil, insinuó que también puede haber "océanos" enteros de agua.

El diamante contiene una bolsa de un mineral azul intenso, la ringwoodita hidratada, que es una forma de olivino de alta presión, el mineral verde que constituye la mayor parte del manto superior. Bajo el microscopio, parece un pequeño fragmento de vidrio índigo, y este tipo contiene alrededor de un 2,5 % de agua.

Los diamantes más grandes del mundo también tienden a ser excepcionalmente transparentes (Crédito: Alamy)

Durante años, los científicos han creído que toda el agua en la superficie de la Tierra (en ríos, capas de hielo, lagos y océanos) proviene en última instancia del manto. Pero dónde exactamente podría almacenarse ha sido motivo de debate, particularmente porque el olivino no almacena bien el agua. Sin embargo, el descubrimiento de ringwoodita saturada de agua sugiere que se almacena más abajo, en la misma región donde se forman muchos diamantes súper profundos.

Cuanto más aprenden los científicos sobre ellos, más claro se vuelve que los diamantes súper profundos no solo son extraordinariamente valiosos en términos monetarios; sin ellos, muchos de los procesos dentro de la Tierra habrían permanecido ocultos a la vista.

"Definitivamente hay un factor sorpresa cuando intentas escudriñar algo bajo el microscopio, pero luego también tienes en mente la idea de que el objeto que estás manipulando vale millones de dólares", dice Smith. "Y me llamó la atención un par de veces, quiero decir, solo mirando algunas de estas cosas y pensando, 'Oh, ¿no sería genial si pudiéramos abrir esto o estudiarlo con más detalle solo porque es un tema científico tan fascinante? muestra'... pero entonces no puedes porque es una piedra preciosa muy valiosa. Hay una extraña dualidad".

Dado que romper diamantes generalmente está mal visto, Smith no puede evitar anhelar una alternativa menos destructiva, aunque no menos radical: dejar los diamantes en bruto. Cuando las rocas emergen de la Tierra, son grumosas y gruesas, sin el brillo que adquieren después de haber sido cortadas y pulidas, pero la superficie que ves se lee como una historia de sus aventuras bajo tierra.

"El diamante puede ser grabado químicamente por el magma, y ​​terminas con estas formas realmente inusuales y características intrincadas... las superficies naturales que han sido esculpidas por todas estas diferentes fuerzas durante millones de años. Eso es único, y veo mucho de belleza en eso".

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*Este artículo se actualizó el 23 de septiembre de 2022. Se volvió a actualizar el 14 de febrero y el 4 de mayo de 2023 para incluir detalles sobre cuáles de las joyas de la corona se utilizarán en la coronación del rey Carlos III y la reina consorte.

*Zaria Gorvett es periodista sénior de BBC Future y tuitea @ZariaGorvett.

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