이원영 기자
아프리카 남부 보츠와나에서 발굴된 다이아몬드 내부에서 지금까지 발견된 적이 없는 새로운 광물이 발견됐다고 보고됐다. 이 광물은 대만 물리학자 호광 마오(Ho-Kwang (Dave) Mao) 영어명에서 따와 데이브마오이트(Davemaoite)라고 명명했다.
데이브마오이트가 발견된 다이아몬드는 보츠와나 올라바에 위치한 광산에서 발굴한 것이다. 폭은 4mm, 무게는 81mg이었다. 보통 다이아몬드는 지하 120∼250km 근처에서 형성되지만 이 다이아몬드는 무려 지하 660km에서 형성됐다.
네바다대학 연구팀이 이 다이아몬드를 엑스선 분석하자 다이아몬드 내부에 다른 미네랄 작은 결정 혼입을 인정했다. 또 레이저를 이용해 다이아몬드를 자르고 내부에 들어 있는 광물을 질량 분석에 적용했다.
그 결과 안에 들어 있는 광물은 규산칼슘 결정이라는 걸 확인했다. 규산칼슘은 보통 바늘 모양 결정을 형성하지만 다이아몬드에서 발견된 규산칼슘 결정은 페로브스카이트(perovskite) 구조라고 불리는 지상 20만 배 이상 압력이 가해지는 극한 조건 하에서만 형성된 결정 구조를 취하고 있다는 걸 확인했다.
보통 페로브스카이트 구조는 압력이 내려가면 붕괴되어 버리지만 이번에 발견한 데이브마오이트는 단단한 다이아몬드 속에서 1억 년 이상 갇혀 있었기 때문에 붕괴되지 않고 지상에 가져올 수 있었다는 것. 연구팀은 다이아몬드를 열면 1초간 구조를 유지할 수 있었지만 이후 팽창해 유리로 바뀌는 순간을 확인할 수 있었다고 한다.
연구팀은 이 결정에 데이브마오이트라는 명칭을 부여했다. 또 보츠와나에서 발굴된 다이아몬드에는 데이브마오이트 외에 나트륨과 칼륨도 포함되어 있었다고 한다. 이런 원소는 지구 심부에는 존재하지 않는다고 생각되고 있기 때문에 놀랍다는 평가다.
연구팀은 추가 광물 발견을 목표로 초심부 다이아몬드 탐색을 계속하고 있다. 발굴된 다이아몬드가 얼마나 세월을 거듭해 형성됐는지 구별할 방법이 없고 보츠와나 다이아몬드처럼 초심부에서 생성된 다이아몬드가 어디에서 발견될지는 모른다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.
이석원 기자
