A tudósok szerint ezek a titokzatos gyémántok a világűrből származnak

Andy Tomkins professzor (balra) a Monash Egyetemről, az RMIT PhD tudósával, Alan Salkkal és egy urilit meteoritmintával. Hitel: RMIT Egyetem

A Naprendszerünk egyik ősi törpebolygójáról származó egzotikus gyémántok nem sokkal azután keletkezhettek, hogy a törpebolygó körülbelül 4,5 milliárd évvel ezelőtt összeütközött egy nagy aszteroidával.

Egy tudóscsoport azt állítja, hogy megerősítették a lonsdaleite, a gyémánt ritka, hatszögletű formájának jelenlétét a köpenyből származó urelit meteoritokban. törpebolygó.

A Lonsdaleite nevét a híres brit kristálytudósról, Dame Kathleen Lonsdale-ről kapta, aki az első nő volt, akit a Royal Society tagjává választottak.

Kutatócsoport – tudósokkal Monash EgyetemÉs a RMIT EgyetemÉs a CSIROaz ausztrál szinkrotron és Plymouth Egyetem – Bizonyítékot találtam arra, hogyan keletkezett a lonsdaleit az urelit meteoritokban. Eredményeiket szeptember 12-én tették közzé Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). A tanulmányt Andy Tomkins, a Monash Egyetem geológus professzora vezette.

A csapat azt jósolta, hogy a lonsdalit atomok hatszögletű szerkezete nehezebbé teszi, mint a hagyományos gyémánt, amelynek köbös szerkezete van – mondta Dougal McCulloch, az RMIT professzora, az egyik vezető kutató.

„Ez a tanulmány határozottan bizonyítja, hogy a lonsdalit létezik a természetben” – mondta McCulloch, az RMIT Mikroszkópiai és Mikroelemző Intézetének igazgatója.

„Felfedeztük az eddig ismert legnagyobb lonsdalit kristályokat is, amelyek egy mikron méretűek – sokkal vékonyabbak, mint egy emberi haj.”

A kutatócsoport szerint a lonsdaleite szokatlan szerkezete segíthet a szuperkemény anyagok új gyártási technikáinak megismerésében a bányászati ​​alkalmazásokban.

Mi az eredete ezeknek a titokzatos gyémántoknak?

McCulloch és csapata a Massachusettsi Műszaki Egyetemen, Ph.D.s. Alan Salk és Dr. Matthew Field fejlett elektronmikroszkópos technikákat alkalmazva szilárd, sértetlen meteoritszeleteket rögzítettek, hogy gyors pillanatfelvételeket készítsenek a közönséges gyémántok és gyémántok keletkezéséről.

„Erős bizonyíték van arra, hogy létezik egy újonnan felfedezett nesadalit és közönséges gyémánt képződési folyamata, amely hasonló ahhoz a szuperkritikus kémiai gőzlerakódáshoz, amely ezekben az űrkőzetekben, valószínűleg a törpebolygón, röviddel egy katasztrofális ütközés után fordult elő” – mondta McCulloch. mondott.

„A kémiai gőzleválasztás az egyik módja annak, hogy az emberek laboratóriumban készítsenek gyémántokat, elsősorban speciális helyiségben történő termesztéssel.”

Dougal McCulloch professzor (balra) és PhD-kutató, Alan Salk, az RMIT-től Andy Tomkins professzorral, a Monash Egyetemről (jobbra) az RMIT Mikroszkópiai és Mikroanalitikai Intézetében. Hitel: RMIT Egyetem

Tomkins szerint a csoport azt javasolta, hogy a meteoritokban lévő lonsdaleit szuperkritikus folyadékból alakult ki magas hőmérsékleten és mérsékelt nyomáson, szinte tökéletesen megőrizve a már meglévő grafit alakját és textúráját.

„Később a lonsdalitet részben gyémánt váltotta fel, hűvösebb és alacsonyabb nyomású környezettel” – mondta Tomkins, a Monash Egyetem Föld, Légkör és Környezettudományi Karának ARC leendő munkatársa.

Így a természet olyan eljárást biztosított számunkra, amelyet az iparban meg kell próbálnunk megismételni. Úgy gondoljuk, hogy a lonsdaleitből extramerev gépalkatrészek készíthetők, ha olyan ipari eljárást tudunk kifejleszteni, amely elősegíti az előformázott grafit alkatrészek lonsdaleittel történő helyettesítését. „

Tomkins szerint a tanulmány eredményei segítettek megoldani egy régóta fennálló rejtélyt az urelit szénfázisainak összetételével kapcsolatban.

Az együttműködés ereje

Dr. Nick Wilson, a CSIRO munkatársa szerint a technológiai együttműködés és a különböző érintett intézmények tapasztalata lehetővé tette a csapat számára, hogy magabiztosan megerősítse a lonsdaleite-ot.

A CSIRO-nál egy elektronszondás mikroanalizátort használtak a grafit, gyémánt és lonsdalit relatív eloszlásának gyors feltérképezésére a mintákban.

„Egyenként mindegyik technikából jó képet kapunk arról, hogy mi is ez az anyag, de ha együtt vesszük – ez valóban az aranystandard” – mondta.

Hivatkozás: „A gyémántképződés lonsdaleit szekvenálása az ureilit meteoritokban keresztül Helyben Kémiai folyadék/gőz lerakódás” címmel, Andrew J. Tomkins, Nicholas C. Wilson, Colin McRae, Alan Salk, Matthew R. Field, Helen E. Brand, Andrew D. Langendam, Natasha R. Stephen, Aaron Turbie, Zanett Pinter és Lauren A. Jennings és Dougal G. McCulloch, 2022. szeptember 12., elérhető itt. Proceedings of the National Academy of Sciences.
DOI: 10.1073/pnas.2208814119