Vedci tvrdia, že tieto záhadné diamanty pochádzajú z vesmíru

Profesor Andy Tomkins (vľavo) z Monash University s doktorandom RMIT Alanom Salkom a vzorkou urilitového meteoritu. Kredit: Univerzita RMIT

Exotické diamanty zo starovekej trpasličej planéty v našej slnečnej sústave mohli vzniknúť krátko po zrážke trpasličej planéty s veľkým asteroidom asi pred 4,5 miliardami rokov.

Tím vedcov tvrdí, že potvrdili prítomnosť lonsdaleitu, vzácnej hexagonálnej formy diamantu, v urelitových meteoritoch z plášťa. trpasličej planéty.

Lonsdaleite je pomenovaný po slávnej britskej kryštalologičke Dame Kathleen Lonsdale, ktorá bola prvou ženou zvolenou za členku Kráľovskej spoločnosti.

Výskumný tím – s vedcami z Monash UniversityA Univerzita RMITA CSIROaustrálsky synchrotrón a University of Plymouth – Našiel som dôkazy o tom, ako lonsdaleit vznikol v urelitových meteoritoch. Svoje zistenia zverejnili 12. septembra Zborník Národnej akadémie vied (PNAS). Štúdiu viedol geológ profesor Andy Tomkins z Monash University.

Lonsdaleit, tiež známy ako hexagonálny diamant v súvislosti s kryštálovou štruktúrou, je alotrop uhlíka s hexagonálnou mriežkou, na rozdiel od kubickej mriežky tradičného diamantu. Je pomenovaný na počesť Kathleen Lonsdale, kryštalologičky.

Tím predpovedal, že šesťuholníková štruktúra atómov Lonsdalitu to sťažuje ako bežný diamant, ktorý má kubickú štruktúru, povedal profesor RMIT Dougal McCulloch, jeden z vedúcich výskumníkov.

„Táto štúdia presvedčivo dokazuje, že Lonsdalite existuje v prírode,“ povedal McCulloch, riaditeľ zariadenia pre mikroskopiu a mikroanalýzu v RMIT.

„Objavili sme aj najväčšie doteraz známe kryštály lonsdalitu, ktoré majú veľkosť až do mikrónu – oveľa tenšie ako ľudský vlas.“

Podľa výskumného tímu by nezvyčajná štruktúra lonsdaleitu mohla pomôcť pri informovaní o nových výrobných technikách pre supertvrdé materiály v banských aplikáciách.

Aký je pôvod týchto záhadných diamantov?

McCulloch a jeho tím z Massachusettského technologického inštitútu, Ph.D.s. Alan Salk a Dr. Matthew Field, použili pokročilé techniky elektrónovej mikroskopie na zachytenie pevných, neporušených plátkov meteoritov, aby vytvorili rýchle snímky toho, ako sa vytvorili obyčajné diamanty a diamanty.

„Existujú silné dôkazy, že existuje novoobjavený proces tvorby nesadalitov a obyčajného diamantu, ktorý je podobný procesu superkritickej chemickej depozície pár, ku ktorému došlo v týchto vesmírnych horninách, možno na trpasličej planéte krátko po katastrofickej zrážke,“ McCulloch. povedal.

„Chemické naparovanie je jedným zo spôsobov, ako ľudia vyrábajú diamanty v laboratóriu, predovšetkým ich pestovaním v špecializovanej miestnosti.“

Dougal McCulloch, Alan Salk a Andy Tomkins

Profesor Dougal McCulloch (vľavo) a PhD výskumník Alan Salk z RMIT s profesorom Andym Tomkinsom z Monash University (vpravo) v zariadení RMIT pre mikroskopiu a mikroanalýzu. Kredit: Univerzita RMIT

Tomkins uviedol, že skupina navrhla, že lonsdaleit v meteoritoch vznikol zo superkritickej tekutiny pri vysokých teplotách a miernom tlaku, pričom takmer dokonale zachoval tvar a štruktúru už existujúceho grafitu.

„Neskôr bol Lonsdalite čiastočne nahradený diamantom s chladnejším prostredím a nižším tlakom,“ povedal Tomkins, budúci kolega z ARC v Škole Zeme, atmosféry a životného prostredia na Monash University.

A tak nám príroda poskytla proces, ktorý môžeme vyskúšať a zopakovať v priemysle. Veríme, že lonsdaleit môže byť použitý na výrobu extra pevných častí strojov, ak dokážeme vyvinúť priemyselný proces, ktorý podporuje nahradenie predtvarovaných grafitových častí lonsdaleitom. „

Tomkins uviedol, že zistenia štúdie pomohli vyriešiť dlhotrvajúcu hádanku týkajúcu sa zloženia uhlíkových fáz v urelite.

Sila spolupráce

Dr Nick Wilson z CSIRO povedal, že spolupráca technológie a skúseností z rôznych zainteresovaných inštitúcií umožnila tímu s istotou potvrdiť lonsdaleite.

V CSIRO sa použil mikroanalyzátor elektrónovej sondy na rýchle zmapovanie relatívnej distribúcie grafitu, diamantu a Lonsdalitu vo vzorkách.

„Osobne nám každá z týchto techník dáva dobrú predstavu o tom, čo táto látka je, ale ak sa to vezme dohromady – je to naozaj zlatý štandard,“ povedal.

Odkaz: „Lonsdaleitové sekvenovanie tvorby diamantov v ureilitových meteoritoch cez Na mieste Chemické ukladanie tekutín/výparov“ od Andrewa J. Tomkinsa, Nicholasa C. Wilsona, Colina McRae, Alana Salka, Matthewa R. Fielda, Helen E. Branda, Andrewa D. Langendama, Natasha R. Stephena, Aarona Turbieho, Zanetta Pintera a Lauren A. Jennings a Dougal G. McCulloch, 12. september 2022, k dispozícii tu. Zborník Národnej akadémie vied.
DOI: 10.1073/pnas.2208814119

READ  Even the outside of the Hayabusa 2's Sample Capsule contains asteroid debris

Pridaj komentár

Vaša e-mailová adresa nebude zverejnená. Vyžadované polia sú označené *