In einer neuen Studie haben Wissenschaftler aus RMIT Universität verwendeten Elektronenmikroskopie, um die relative Verteilung von koexistierendem Lonsdaleit, Diamant und Graphit in Ureiliten abzubilden. Diese Karten zeigen, dass Lonsdaleit in der Regel als polykristalline Körner auftritt, manchmal mit ausgeprägten Faltenmorphologien, teilweise ersetzt durch Diamant + Graphit in Rändern und quer verlaufenden Adern.
Die Analyse bestätigte, dass diese seltsamen Diamanten von einem alter Zwergplanet in unserer Sonnensystem möglicherweise kurz nach der Kollision des Zwergplaneten mit einem großen Asteroiden vor etwa 4.5 Milliarden Jahren entstanden.
Einer der beteiligten leitenden Forscher, RMIT-Professor Dougal McCulloch, sagte Das Team sagte voraus, dass die hexagonale Struktur der Atome von Lonsdaleite es potenziell härter macht als normale Diamanten, die ein kubisches System haben.
„Diese Studie beweist kategorisch, dass Lonsdaleit in der Natur vorkommt.“
„Wir haben auch die größten bisher bekannten Lonsdaleit-Kristalle entdeckt, die bis zu einem Mikrometer groß sind – viel dünner als ein menschliches Haar.“
„Die ungewöhnliche Struktur von Lonsdaleit könnte dazu beitragen, neue Herstellungstechniken für ultraharte Materialien in Bergbauanwendungen zu entwickeln.“
Mit elektronenmikroskopischen Techniken nahmen Wissenschaftler solide und intakte Scheiben von den Meteoriten auf, um Schnappschüsse davon zu erstellen, wie lonsdaleite und regelmäßig Diamanten gebildet.
McCulloch sagte: „Es gibt starke Beweise dafür, dass es einen neu entdeckten Bildungsprozess für den Lonsdaleit und den regulären Diamanten gibt, der wie ein überkritischer chemischer Dampfabscheidungsprozess ist, der in diesen Weltraumgesteinen stattgefunden hat, wahrscheinlich auf dem Zwergplaneten kurz nach einer katastrophalen Kollision.“
„Die chemische Gasphasenabscheidung ist eine der Möglichkeiten, wie Menschen Diamanten im Labor herstellen, im Wesentlichen durch den Anbau in einer spezialisierten Kammer.“
Geologe Professor Andy Tomkins von der Monash University sagte, „Das Team schlug vor, dass sich Lonsdaleit in den Meteoriten aus einer überkritischen Flüssigkeit bei hoher Temperatur und mäßigem Druck bildete und die Form und Textur des bereits vorhandenen Graphits fast perfekt beibehielt.“
„Später wurde Lonsdaleit teilweise durch einen Diamanten ersetzt, als sich die Umgebung abkühlte und der Druck nachließ.“
„Die Natur hat uns also einen Prozess zur Verfügung gestellt, den wir in der Industrie ausprobieren und replizieren können. Wir glauben, dass Lonsdaleit zur Herstellung winziger, ultraharter Maschinenteile verwendet werden könnte, wenn wir ein industrielles Verfahren entwickeln können, das den Ersatz vorgeformter Graphitteile durch Lonsdaleit fördert.“
„Die Studienergebnisse trugen dazu bei, ein langjähriges Rätsel bezüglich der Bildung der Kohlenstoffphasen in Ureiliten zu lösen.“
Journal Referenz:
