I en ny undersøgelse har forskere fra RMIT University brugt elektronmikroskopi til at kortlægge den relative fordeling af sameksisterende lonsdaleite, diamant og grafit i ureiliter. Disse kort viser, at lonsdaleite har en tendens til at forekomme som polykrystallinske korn, nogle gange med karakteristiske foldemorfologier, delvist erstattet af diamant + grafit i rande og krydsende årer.
Analysen bekræftede, at disse mærkelige diamanter fra en gammel dværgplanet i vores solsystem kan være dannet kort efter, at dværgplaneten kolliderede med en stor asteroide for omkring 4.5 milliarder år siden.
En af de involverede seniorforskere, RMIT-professor Dougal McCulloch, sagde holdet forudsagde, at den sekskantede struktur af lonsdaleites atomer gjorde det potentielt sværere end almindelige diamanter, som havde et kubisk system.
"Denne undersøgelse beviser kategorisk, at lonsdaleite findes i naturen."
"Vi har også opdaget de største lonsdaleite-krystaller, der er kendt til dato, som er op til en mikron i størrelse - meget tyndere end et menneskehår."
"Den usædvanlige struktur af lonsdaleite kan hjælpe med at informere om nye fremstillingsteknikker til ultrahårde materialer i minedrift."
Ved hjælp af elektronmikroskopi-teknikker fangede videnskabsmænd solide og intakte skiver fra meteoritterne for at skabe øjebliksbilleder af, hvordan lonsdaleite og regelmæssige diamanter dannet.
McCulloch sagde, "Der er stærke beviser for, at der er en nyopdaget dannelsesproces for lonsdaleiten og den almindelige diamant, som er som en superkritisk kemisk dampaflejringsproces, der har fundet sted i disse rumbjergarter, sandsynligvis på dværgplaneten kort efter en katastrofal kollision."
"Kemisk dampaflejring er en af de måder, som mennesker lave diamanter i laboratoriet, hovedsageligt ved at dyrke dem i et specialiseret kammer."
Geolog professor Andy Tomkins fra Monash University sagde, "Holdet foreslog, at lonsdaleite i meteoritterne blev dannet af en superkritisk væske ved høj temperatur og moderat tryk, hvilket næsten perfekt bevarer formen og teksturerne af den allerede eksisterende grafit."
"Senere blev lonsdaleite delvist erstattet af en diamant, da miljøet afkølede og trykket faldt."
”Naturen har således givet os en proces til at prøve at kopiere i industrien. Vi mener, at lonsdaleite kunne bruges til at lave små, ultrahårde maskindele, hvis vi kan udvikle en industriel proces, der fremmer udskiftningen af præformede grafitdele med lonsdaleite."
"Undersøgelsens resultater hjalp med at løse et mangeårigt mysterium vedrørende dannelsen af kulstoffaserne i ureiliter."
Journal Reference:
- Andrew G. Tomkins, Nicholas C. Wilson et al. Sekventiel Lonsdaleite til diamantdannelse i ureilitmeteoritter via in situ kemisk væske/dampaflejring. PNAS. DOI: 10.1073 / pnas.2208814119
