Maa sügavuses peidab end planeedi sündi mäletav eriline väävel

Väävel on maakeral laialt levinud keemiline element, mida leidub näiteks valkudes, mineraalides ja vulkaanigaasides, üsna suur kogus paikneb Maa vahevöös. Siiani on arvatud, et suure rõhu ja kuumuse all leidub väävlit sulfaat- ja sulfiidioonidena. Toulouse´i ülikooli geokeemikud usuvad, et nii äärmuslikes tingimustes leidub vaid erilist väävlivormi.

Maakera vahevöö ülemine kiht on poolvedelas olekus, temperatuur ulatub seal üle 250°C ning rõhk on ülikõrge (umbes 0,5 Gpa). Sellistes tingimuses võivad inimesele hästi tuntud keemilised elemendid käituda ettearvamatult, vahendab Novaator.

Ajakirjas Science ilmunud artiklis näitavad Prantsusmaal töötavad geokeemikud, et vahevöö piirkonnas esineb kõige tõenäolisemalt haruldane väävliioon S3-., mis erineb oma tuntud sugulastest sulfaatioonist SO42- ning sulfitioonist S2-.

Maa peal on sarnane väävel võõras, kuna inimese silma ette jõuab see harva. Haruldast iooni võib leida poolvääriskividest, näiteks annab see sügavsinise värvi lasuriidile.
Laborieksperiment

Gleb Pokrovski juhtimisel töötav uurimisrühm ei võtnud proove siiski mitte otse Maa sügavustest. Haruldane uurimisalune asub liiga sügaval, et seda puurimisega kätte saada ja isegi kui näidis oleks võimalik maapinnale tuua, muutuks selle koostis õhu käes väga kiiresti.

Sestap loodi laboris tingimused, mis oleksid võimalikult sarnased maapõuele. Väävlit sisaldavates vedelikes mõõdeti nähtust, mida tuntakse Ramani hajumise nime all – sellise hajumise puhul muutub valguskvandi energia. Pokrovski uurimisrühma saadud tulemuste põhjal on just S3- ekstreemsetes tingimustes kõige stabiilsem väävliioon.

Järgmiseks plaanib Pokrovski lisada oma uurimismaterjalile metalle. "Peame tõestama, et see niiöelda uut tüüpi väävel suudab metallidega seonduda," sõnastas ta uue teadusliku väljakutse.

Sügavikus toimuvate protsesside simuleerimine võib tunduda ulmehuviliste mänguna, kuid tegelikult võivad sellised uuringud aidata mõista, mis toimus Maa kauges minevikus.

Tunnustatud teooria kohaselt oli Maa atmosfääris alguses vähe hapnikku. Kui tekkisid fotosünteesivad organismid, hakkas hapniku hulk kasvama. Teooria põhineb väävli isotoopide uurimisel –iidsetest ladestustest on leitud nelja väävli stabiilset isotoopi (32S, 33S, 34S ja 36S). Hapniku hulk mõjutab nende isotoopide omavahelist suhet. Pokrovski arvab, et tegelikult võis isotoopide vahekorda mõjutada ka haruldane väävliioon.

Tavapäratu väävliiooni kohta saadud uute teadmiste abil loodetakse paremini selgitada ka väärismetallimaakide tekkimist. Väävliühendid on paljude maakide tekkimisel olulised, kuid selliseid protsesse tunnevad geokeemikud üsna halvasti.