"Jackovy kopce" (Jack Hills) jsou podle fotografií i satelitních snímků jen malou geologickou vlnkou v ploché a vyprahlé pustině západní Austrálie. Pro odborníky na minulost Země představují rezervaci plnou vzácných exemplářů. V 80kilometrovém horském hřbetu se nacházejí jedny z nejstarších zachovaných a dnes přístupných geologických formací z doby asi před 3,6 miliardami let. Protože Země je stará jen o málo víc než 4,5 miliardy let, jde o pamětníky mladých let naší planety.
Snímek zirkonu pod optickým mikroskopem
Není to nejstarší známá "skála" vůbec; na povrchu Země jsou dodnes zachovalé horniny staré zhruba 4 miliardy let. Materiál z Jack Hills v sobě však schovává vědecký poklad: drobné krystaly minerálu zirkonu (chemicky ZrSiO4), jejichž stáří bylo určeno asi na 4 až 4,25 miliardy let.
Nemáme tedy původní materiál, ve které zirkony vznikly - ten byl byl rozbit, zvětral a potom se znovu ukládal. Důležité ovšem je, že zirkon je velmi trvanlivý minerál, a odborníci mohou z jeho chemických vlastností určit řadu zajímavých informací o době jeho vzniku.
Navíc se v roce 2007 objevila naděje, že ani to není vše. Dvacet let po objevu samotných zirkonů v nich skupina německých vědců objevila údajně nejstarší diamanty světa (placený článek zde). Byly to kameny s miniaturními rozměry, největší měřil kolem 0,07 milimetru.
Kdo vás vytvořil?
Objev to byl opravdu překvapivý, protože diamanty z Jack Hills byly o celou miliardu let starší než jakékoliv jiné známé exempláře. "Přišlo to zčistajasna, vůbec jsme to nečekali," radoval se v rozhovoru s časopisem Nature jeden z autorů studie, geochemik Simon Wilde z univerzity Bentley.
Jeho radost byla pochopitelná. Samotná existence diamantů z této doby je totiž pro geology vzrušující. Tyto kameny se vytvářejí působením velkých tlaků, ať krátkodobých (při nárazu vesmírného tělesa) nebo dlouhodobých (v důsledku tlaku hornin nad nimi). Chemické vlastnosti zirkonu kolem diamantů naznačují, že vznikl při nižších teplotách, než by bylo možné v případě nárazu meteoritu .
A pokud nevznikl při úderu z nebe, musely diamanty vzniknout pod "lisem" tvrdé zemské kůry, v hloubkách cca sto kilometrů. Ale kde se ty kilometry vzaly? Podle zažitých představ byla Země v době vzniku diamantů před více než čtyřmi miliardami let rozžhavená, a tak silnou kůru mít neměla. Existuje ale i konkurenční, menšinová teorie "chladné rané Země", podle které naše planeta chladla velmi rychle a stejně rychle se zformovala i zemská kůra. Díky tomu se na povrchu mohl rychle objevit snad i život.
Diamanty z počátku věků byly pro teorie chladné rané Země vítanou podporou a objevitelé ze svého přínosu vědě měli opravdovou radost. Byla ovšem předčasná. Záhadné diamanty patrně neúmyslně dostali do materiálu sami jejich němečtí objevitelé, tvrdí poměrně přesvědčivě jiná skupina vědců, vedená Larisou Dobržiněckou z Kalifornské univerzity (placený článek zde).
Jak se to jen mohlo stát?
Ač se to laikům může zdát těžko představitelné, kontaminace laboratorního vzorku (malými) diamanty není nemožného. "K přípravě vzorků pevných hornin se používá brusná či leštící pasta s drobnými kousky umělých diamantů," říká geolog David Buriánek z České geologické služby. Podle něj se velmi snadno může stát, že drobné umělé diamanty proniknou do spár a otvorů v materiálu a i při poměrně důkladné analýze vypadají na pohled jako původní součást horniny.
Podrobný snímek domnělých starých diamantů pod elektronovým mikroskopem odhalil jejich ostré hrany - pro starý kámen něco velmi netypického, vlastně nepředstavitelného.
Objevitelé domnělých nejstarších diamantů o riziku kontaminace věděli také. Z několika důvodů ovšem předpokládali, že tomu tak není a diamanty jsou původní. Jedním důvodem bylo, že alespoň některé diamanty se zdály být zapouzdřené přímo v hornině. Dalším důkazem bylo také "vyšetření" diamantů pod laserovým světlem (tzv. Ramanova spektroskopie), jehož výsledky prý byly u jednotlivých diamantů tak různorodé, že by se nemělo jednat o umělé kameny z jedné "várky".
Dobržiněcká a její kolegové, kteří se specializují na zkoumání hornin vznikajících pod vysokým tlakem, o výsledcích už na první pohled údajně pochybovali. Měli zkušenosti například s tím, že prověřování vzorků laserem k určení jejich původu (tedy zda jsou umělé či ne) nestačí.
Vyžádala si od původních autorů vzorek zirkonů s tím, že by se na ně ráda podívala pod velkým zvětšením pod elektronovým mikroskopem. Němečtí vědci rádi souhlasili, protože s touto metodou nepracují a podrobnější pohled na jejich "dítka" je také zajímal.
Jak ukázal podrobnější průzkum elektronovým mikroskopem, studované diamanty s okolním zirkonem nesrůstaly tak, jak to Dobržiněcká a její kolegové očekávali a jak je typické pro diamanty z velmi vysoce metamorfovaných hornin z řady světových lokalit (mimo jiné i z německé části Krušných hor). Diamanty totiž mají velmi ostré a nerovné hrany.
Kalifornské skupině se také nepodařilo objevit žádné diamanty pod povrchem vzorků - byly jen ve škvírách a prohlubních v blízkosti povrchu vybroušeného diamantovým práškem. Kolem uzavřenin diamantů se také našly stopy dalších příměsí z materiálu požívaného při broušení.
"Není pochyb, co snímky říkají," řekl serveru LiveScience Harry Green z kalifornské laboratoře Dobržiněcké. Broušení vzorků diamanty bylo podle něj velkou chybou (na druhou stranu, němečtí vědci v nich přítomnost diamantů původně nepředpokládali, a tak použili nejběžnější materiál).
Objevitelé "pradiamantů" s hodnocením souhlasí: "Předtím jsme si na základě na pohled jasných důkazů mysleli, že diamanty jsou původní. Nyní souhlasíme se závěry Dobržiněcké a jejích kolegů," uvedl na otázku LiveScience Thorsten Geisler-Wierwille, jeden z autorů práce z roku 2007. Jen se pod ně nepodepíší.
Odvolávám, ale...
Jistý názorový nesoulad mezi oběma skupinami ovšem stále je. Geisler-Wierwille a jeho kolegové si myslí, že by (třeba hlouběji) v zirkonech ukrytých v Jacks Hill diamanty být mohly a rádi by to dokázali. V důsledků mají samozřejmě pravdu - důkaz o tom, že by v zirkonech z Jacks Hill nebyly diamanty, bychom mohli podat, pokud bychom je prozkoumali všechny. Dobržiněcká s kolegy se ale staví za to, že objev je zapotřebí v tuto chvíli jednoduše "odepsat" a v zirkonech žádné diamanty už dále nehledat.
Kvůli tomuto názorovému střetu se tedy autoři původní práce rozhodli nepodepsat pod práci kalifornské skupiny, byť s většinou souhlasí. Raději se pustili do dalšího prohledávání jiných zirkonů z Jack Hills v naději, že najdou další diamanty (zatím se jim to nepodařilo, stejně jako zřejmě nikomu jinému).
Dobržiněcká s kolegy tedy připravili samostatnou práci "proti" diamantům z Jack Hills a udělali s ní další pokus. Poslali ho do slavného časopisu Nature, který publikoval původní objev a... byli odmítnuti. Znovu tak doložili, že zveřejnit ve vědě negativní výsledky je těžší než pozitivní, i když oba typy výsledků jsou stejně důležité (negativní možná důležitější, rozhodně v tomto případě). Posuzovatelé práce měli prý názor podobný názoru německého týmu: že v jiných zirkonech by se diamanty možná najít daly.
Práci nakonec vydal časopis Earth and Planetary Science Letters, jehož posuzovatelé údajně uznali, že závěrům práce se nelze vyhnout: v Jack Hills nejspíše opravdu žádné diamanty nejsou.
