Científicos brasileños descubrieron una combinación de minerales atrapados en un diamante que podría explicar cómo el agua de la superficie alcanza el manto inferior terrestre. El hallazgo, publicado en Scientific Reports, aporta nuevas evidencias sobre los procesos geológicos que ocurren a profundidades inaccesibles para la exploración directa.
Un diminuto diamante de apenas tres milímetros de longitud, encontrado en la región de Juína, en Brasil, permitió a un equipo de científicos identificar una posible ruta por la que el agua de la superficie terrestre puede alcanzar profundidades superiores a 900 kilómetros. La investigación, publicada el 11 de mayo de 2026 en la revista científica Scientific Reports, descubrió una inclusión microscópica de minerales de hierro que respalda la hipótesis de que determinadas sustancias pueden transportar agua hacia el manto inferior del planeta, incluso bajo presiones y temperaturas extremas.
El trabajo fue desarrollado por investigadores de la Universidad de Brasilia, la Universidad Federal de Pelotas y el Centro Nacional de Investigación en Energía y Materiales (CNPEM), utilizando el acelerador de partículas Sirius, ubicado en Campinas, Brasil.
La investigación fue encabezada por la geóloga Carolina Camarda, junto con Fernanda Gervasoni, Tiago Jalowitzki y Hélio Tolentino, entre otros especialistas.
El descubrimiento tiene implicaciones para comprender el ciclo profundo del agua, los procesos de subducción y la evolución geológica del interior terrestre.
Un mineral común podría transportar agua hasta el manto inferior
El protagonista del hallazgo es la goethita, un mineral compuesto por hierro, oxígeno e hidrógeno, cuya fórmula química es FeOOH.
Se encuentra habitualmente en suelos, sedimentos y ambientes ricos en hierro. También contribuye a la coloración marrón de numerosos materiales naturales.
Su importancia geológica radica en que contiene grupos hidroxilo incorporados en su estructura cristalina, por lo que puede transportar componentes del agua sin necesidad de almacenarla como líquido.
Durante décadas, se consideró que la goethita difícilmente podría sobrevivir a las condiciones extremas del interior terrestre.
A temperaturas relativamente elevadas, este mineral tiende a transformarse en otros compuestos de hierro, liberando agua durante el proceso.
Sin embargo, experimentos recientes han demostrado que algunas estructuras relacionadas con la goethita pueden mantenerse estables bajo presiones mucho mayores de lo que se pensaba.
La nueva investigación aporta evidencia mineralógica natural compatible con esos resultados.
Los científicos identificaron dentro del diamante una combinación de goethita, hematita y magnetita, tres minerales de hierro cuya coexistencia en una misma inclusión constituye una señal relevante sobre los procesos que experimentó el material.
La distribución de estos minerales sugiere que pudieron originarse mediante transformaciones químicas producidas bajo condiciones de presión y temperatura propias del manto profundo.
El diamante contenía más de cien inclusiones microscópicas
La muestra analizada fue obtenida en la región de Chapadão, municipio de Juína, en el estado brasileño de Mato Grosso.
En julio de 2018, investigadores recibieron una colección de diamantes procedentes de una cooperativa local de mineros, entre los cuales se seleccionó el ejemplar utilizado en el estudio.
La piedra, denominada J1, tiene dimensiones aproximadas de 3 × 2 × 1 milímetros.
A diferencia de los diamantes utilizados en joyería, este ejemplar presenta irregularidades e inclusiones que reducen su valor ornamental, pero aumentan considerablemente su interés científico.
Los diamantes superprofundos pueden formarse a más de 300 kilómetros bajo la superficie terrestre, mientras que gran parte de los diamantes convencionales se origina a profundidades cercanas a 150 kilómetros.
Durante su crecimiento, algunos cristales atrapan pequeños fragmentos de minerales presentes en su entorno.
Estos materiales pueden conservar información sobre las condiciones físicas y químicas existentes cuando fueron incorporados al diamante.
Para examinar el ejemplar brasileño, los científicos utilizaron distintas técnicas de rayos X en el acelerador Sirius.
Mediante microtomografía de alta resolución identificaron más de cien inclusiones minerales dentro de la piedra.
Una de ellas, de aproximadamente 35 micrómetros de diámetro, llamó especialmente la atención porque contenía compuestos de hierro asociados con agua.
Los investigadores confirmaron que esta inclusión estaba completamente encerrada en el diamante, sin conexiones con fracturas externas.
Esta característica fue fundamental para descartar que los minerales se hubieran formado simplemente por alteraciones superficiales posteriores.
Las condiciones extremas que permitirían transportar el agua
Para comprender el significado del descubrimiento es necesario considerar la estructura interna del planeta.
El manto terrestre se extiende desde la base de la corteza hasta aproximadamente 2.900 kilómetros de profundidad.
Entre los 410 y 660 kilómetros se encuentra la denominada zona de transición, donde los minerales experimentan transformaciones debido al aumento de la presión.
Por debajo comienza el manto inferior, una región sometida a condiciones aún más extremas.
La investigación brasileña plantea que la goethita podría viajar hacia estas profundidades mediante el proceso de subducción.
Este fenómeno ocurre cuando una placa tectónica se hunde bajo otra e introduce materiales de la corteza oceánica hacia el interior terrestre.
Es el mismo mecanismo tectónico que opera frente a Chile, donde la placa de Nazca se introduce bajo la placa Sudamericana.
Durante ese desplazamiento, determinados minerales hidratados pueden transportar agua químicamente incorporada a sus estructuras.
Los investigadores compararon las características de la inclusión con experimentos de laboratorio en los que materiales semejantes fueron sometidos a presiones de entre 35 y 57 gigapascales y temperaturas de aproximadamente 877 a 1.827 grados Celsius.
Estas condiciones pueden corresponder a profundidades del orden de 900 a 1.250 kilómetros.
La semejanza entre los resultados experimentales y la mineralogía del diamante respalda la posibilidad de que el material haya experimentado procesos relacionados con el manto inferior.
No obstante, los autores advierten que esta interpretación sigue siendo una hipótesis. La investigación no demuestra directamente que el diamante se haya formado a 1.250 kilómetros ni determina con exactitud la profundidad alcanzada por la goethita.
Por qué el agua profunda puede influir en el volcanismo
La presencia de agua en el interior terrestre tiene consecuencias que van mucho más allá de su almacenamiento.
Cuando ciertos minerales liberan agua bajo condiciones de alta presión y temperatura, pueden modificar las propiedades físicas y químicas de las rocas circundantes.
Uno de los efectos más relevantes es la reducción de la temperatura necesaria para que determinados materiales comiencen a fundirse.
Este mecanismo puede favorecer la generación de pequeñas cantidades de magma y modificar procesos de circulación de materiales dentro del manto.
También puede influir en la viscosidad y deformación de las rocas, factores importantes para comprender la dinámica interna del planeta.
Los científicos proponen que una forma de goethita estable a alta presión, conocida como ε-FeOOH, podría descomponerse progresivamente durante su descenso.
Como resultado, se formarían otros óxidos de hierro y se liberarían componentes volátiles, entre ellos agua y oxígeno.
La combinación mineral encontrada dentro del diamante sería compatible con una transformación incompleta de ese tipo.
Sin embargo, todavía no se conoce cuánto material podría participar en este mecanismo ni qué proporción del agua transportada por las placas tectónicas llegaría efectivamente al manto inferior.
No se trata de un océano líquido escondido bajo la superficie
Una de las principales precauciones al interpretar este descubrimiento es distinguir entre agua líquida y agua incorporada a minerales.
El estudio no encontró un océano subterráneo ni una acumulación de agua libre a cientos de kilómetros de profundidad.
La evidencia se relaciona con la capacidad de ciertos minerales para incorporar hidrógeno y oxígeno en sus estructuras cristalinas y liberarlos durante transformaciones químicas.
Esta distinción es fundamental, porque las condiciones de presión y temperatura del manto son muy diferentes de las existentes en la superficie.
El hallazgo tampoco es la primera evidencia de agua en el interior terrestre.
En 2014, una investigación publicada en Nature identificó ringwoodita hidratada dentro de otro diamante procedente de Juína.
Ese mineral aportó evidencia directa de almacenamiento de agua en la zona de transición del manto.
La diferencia es que el trabajo de 2026 investiga un posible mecanismo adicional de transporte hacia regiones más profundas, a través de minerales de hierro presentes en materiales que descienden mediante subducción.
Un descubrimiento que abre nuevas preguntas sobre el interior de la Tierra
Aunque la investigación se basa en un diamante de dimensiones extremadamente pequeñas, su contenido mineralógico ofrece información difícil de obtener por otros métodos.
Hasta ahora, ninguna perforación científica ha alcanzado las profundidades estudiadas. Por esta razón, los diamantes superprofundos constituyen una de las escasas fuentes naturales de materiales procedentes de regiones tan internas del planeta.
El siguiente desafío será determinar si la combinación de minerales identificada corresponde a un mecanismo frecuente en los procesos de subducción o si representa una condición excepcional.
También será necesario establecer con mayor precisión la estabilidad de los minerales hidratados, sus transformaciones y la cantidad de agua que potencialmente podrían transportar.
Los resultados contribuyen a ampliar el conocimiento sobre la interacción entre la superficie terrestre y el manto profundo, un proceso relacionado con la tectónica de placas, la evolución química del planeta y la generación de magmas.
La principal conclusión del estudio no es que exista un océano oculto bajo nuestros pies, sino que algunos minerales comunes de la superficie podrían transportar componentes del agua mucho más profundo de lo que se había considerado posible.
El diamante brasileño conserva una evidencia microscópica de ese proceso y proporciona nuevas pistas sobre una de las grandes interrogantes de la geología: hasta qué profundidad puede llegar el agua que circula por el interior de la Tierra.
REDIMIN Responde
¿Qué descubrieron los científicos brasileños en el diamante?
Descubrieron una combinación de minerales atrapados en un diamante que podría explicar cómo el agua de la superficie alcanza el manto inferior terrestre. Identificaron una inclusión microscópica de minerales de hierro que respalda la hipótesis de que determinadas sustancias pueden transportar agua hacia el manto inferior.
¿Qué mineral es clave en el hallazgo y por qué?
El mineral clave es la goethita, compuesta por hierro, oxígeno e hidrógeno. Su importancia radica en que contiene grupos hidroxilo en su estructura cristalina, lo que le permite transportar componentes del agua sin almacenarla como líquido.
¿Dónde se encontró el diamante utilizado en la investigación?
El diamante fue encontrado en la región de Chapadão, municipio de Juína, en el estado brasileño de Mato Grosso. Fue parte de una colección de diamantes recibida de una cooperativa local de mineros en julio de 2018.
¿Qué técnicas utilizaron los científicos para analizar el diamante?
Utilizaron distintas técnicas de rayos X en el acelerador Sirius, incluyendo microtomografía de alta resolución, para identificar más de cien inclusiones minerales dentro del diamante.
¿Qué implicaciones tiene el descubrimiento sobre el ciclo del agua y el interior terrestre?
El descubrimiento tiene implicaciones para comprender el ciclo profundo del agua, los procesos de subducción y la evolución geológica del interior terrestre. Sugiere que la goethita podría transportar agua hacia el manto inferior mediante el proceso de subducción.
