[핵잼 사이언스] 다이아몬드 안에 또 다이아…이중 다이아몬드 세계 최초 발견

러시아 국영 다이아몬드 채굴 기업 알로사(Alrosa)가 다이아몬드 속에 또 다른 다이아몬드가 들어있는 이중 다이아몬드를 발견했다고 발표했다. 알로사는 이 다이아몬드 구조가 마치 큰 인형 속에 작은 인형이 들어있는 러시아 목각인형 마트료시카를 닮았다 하여 ‘마트료시카 다이아몬드’라고 이름 지었다.

이 다이아몬드는 러시아 연방 극동부에 위치한 야쿠티아 공화국의 니우르바(Nyurba) 광산에서 발견됐다. 외부 다이아몬드는 0.62 캐럿으로 크기는 4.8 x 4.9 x 2.8㎜이다. 내부 다이아몬드는 0.02 캐럿, 크기는 1.9 x 2.1 x 0.6㎜정도다. 외부 다이아몬드와 내부 다이아몬드 사이에는 공간이 있어 흔들면 내부의 작은 다이아몬드가 자유롭게 움직이는 것이 특징이다.

알로사 연구소에서는 이 다이아몬드를 라만 분광법과 적외선 분광법, X-레이 미세단층촬영을 통해서 구조와 생성 과정을 연구했는데 이 다이아몬드는 8억년 이전에 생성된 것으로 추정된다.

알로사 연구소의 올레크 코발추크는 이중 다이아몬드의 생성 과정을 2가지 가설로 제시했다. 그는 기본적으로 내부의 다이아몬드가 먼저 형성되었고 외부 다이아몬드가 차후에 형성되었다고 추정했는데, 첫번째 가설은 다이아몬드는 지구의 맨틀 부분에서 탄소 성분이 지구 내부의 고압과 고열에 의해서 생성되는데 이러한 생성 과정에서 맨틀 부분에 있던 광물질을 포함하는 경우가 있고, 다이아몬드가 화산 활동과 함께 지구 표면으로 올라오는 과정에서 섞여진 광물질 부분이 녹아 없어져 공간이 형성되었을 것으로 본다.

두번째 가설은 지구의 맨틀 부분에서 다이아몬드가 생성될 때 매우 빠른 성장으로 인해 내부 다이아몬드에 다공성의 다결정질 부분이 생성되었고 차후에 더 강력한 맨틀 활동으로 이부분이 녹아 없어지면서 중간에 공간이 생겼을 것으로 추정했다. 알로사는 보다 정확한 분석을 위해 이 다이아몬드를 세계에서 가장 권위 있는 보석 감정기관인 미국 GIA (Gemological Institute of America)에 보낼 예정이다.

알로사 대변인은 “마트료시카 다이아몬드는 다이아몬드 역사상 최초로 발견된 매우 특이한 다이아몬드로서 가격은 아직 정해지지 않았다”고 발표했다.

김경태 해외통신원 tvbodaga@gmail.com