Den præcise måde, hvorpå diamanter dannes dybt nede i jorden, er ikke særlig godt forstået. Den gængse forklaring er baseret på redoxreaktioner, der involverer methan (CH4) og carbondioxid (CO2), hvor et stof mister elektroner, mens et andet stof samtidig modtager elektroner.
Dimitri A. Sverjensky og Fang Huang fra Johns Hopkins University i Baltimore, USA, forklarer nu, at diamanter også kan dannes, når der sker en ændring af pH-værdien ved reaktioner mellem væske- og klippematerialer.
Det betyder ikke, at den nuværende forklaring er forkert, understreger forskerne i deres artikel i Nature Communications, men deres analyser viser, at redoxreaktioner ikke er absolut påkrævede.
De to forskere har specifikt studeret de reaktioner, der kan finde sted ved en temperatur på 900 grader celsius ved et tryk på 5 gigapascal mellem eclogit, der er en højtryksudgave af basalt, den mest udbredte vulkanske bjergart, og silikatholdige væsker indeholdende spor af aluminium, magnesium og andre grundstoffer.
Nøglen til forståelsen af processen er relationen:
[latex] MgCO_{3} + 2H^+ = C + Mg^{2+} + O_{2} +H_{2}O [/latex]
Under processer, der omfatter mineraler som NaAlSi2O6 og Mg3Al2Si3O12, vil der blive fjernet Mg2+ og tilført H+ til væsken, så pH-værdien mindskes. Det bevirker, at reaktionen vil blive drevet mod at danne mere diamant (C) frem for magnesit (MgCO3).
Det er første gang, det er beskrevet, at pH-værdier har betydning for dannelsen af diamanter. De kemiske reaktioner under de ekstreme betingelser er dog vanskelige at forudsige helt præcist med den nuværende viden, så de to forskere pointerer, at såvel eksperimentelt som teoretisk er der meget, der skal undersøges, før man kender den endelige forklaring.
De spekuleres dog i, at effekter, der kombinerer både pH-ændringer og redoxreaktioner, kan forklare visse observationer knytter til diamantdannelse.
