W nowym badaniu naukowcy z Uniwersytet RMIT wykorzystał mikroskopię elektronową do mapowania względnego rozkładu współistniejącego lonsdaleitu, diamentu i grafitu w ureilitach. Mapy te pokazują, że lonsdaleit ma tendencję do występowania jako ziarna polikrystaliczne, czasami o charakterystycznej morfologii fałd, częściowo zastąpione diamentem + grafitem w obrzeżach i żyłach przecinających się poprzecznie.
Analiza potwierdziła, że te dziwne diamenty z an starożytna planeta karłowata w naszym Układ Słoneczny mogło powstać krótko po zderzeniu planety karłowatej z dużą asteroidą około 4.5 miliarda lat temu.
Jeden z zaangażowanych starszych naukowców, profesor RMIT Dougal McCulloch, powiedział Zespół przewidział, że heksagonalna struktura atomów lonsdaleitu czyni go potencjalnie twardszym niż zwykłe diamenty, które mają układ sześcienny.
„To badanie udowadnia kategorycznie, że lonsdaleit istnieje w naturze”.
„Odkryliśmy również największe znane do tej pory kryształy lonsdaleitu, które mają wielkość do mikrona – znacznie cieńsze niż ludzki włos”.
„niezwykła struktura lonsdaleitu może pomóc w opracowaniu nowych technik produkcji ultratwardych materiałów w zastosowaniach górniczych”.
Wykorzystując techniki mikroskopii elektronowej, naukowcy przechwycili stałe i nienaruszone wycinki meteorytów, aby stworzyć migawki przedstawiające, jak lonsdaleit i regularny diamenty powstały.
McCulloch powiedział: „Istnieją mocne dowody na to, że istnieje nowo odkryty proces formowania się lonsdaleitu i zwykłego diamentu, który przypomina proces chemicznego osadzania z fazy gazowej w stanie nadkrytycznym, który miał miejsce w tych skałach kosmicznych, prawdopodobnie na planecie karłowatej wkrótce po katastrofalnej kolizji”.
„Chemiczne osadzanie oparów jest jednym ze sposobów, w jaki ludzie robić diamenty w laboratorium, głównie poprzez hodowanie ich w specjalnej komorze.”
Geolog profesor Andy Tomkins z Uniwersytetu Monash powiedziany, „Zespół zaproponował, że lonsdaleit w meteorytach utworzył się z płynu nadkrytycznego w wysokiej temperaturze i umiarkowanym ciśnieniu, prawie idealnie zachowując kształt i tekstury wcześniej istniejącego grafitu”.
„Później lonsdaleit został częściowo zastąpiony diamentem, gdy środowisko ochłodziło się, a ciśnienie spadło”.
„Natura zapewniła nam w ten sposób proces, który można powtórzyć w przemyśle. Uważamy, że lonsdaleit można wykorzystać do wytwarzania maleńkich, ultratwardych części maszyn, jeśli uda nam się opracować proces przemysłowy, który promuje zastąpienie wstępnie ukształtowanych części grafitowych lonsdaleitem”.
„Wyniki badania pomogły rozwiązać od dawna tajemnicę dotyczącą powstawania faz węglowych w ureilitach”.
Referencje czasopisma:
- Andrew G. Tomkins, Nicholas C. Wilson i in. Sekwencyjna formacja lonsdaleitu do diamentu w meteorytach ureilitowych za pomocą chemicznego osadzania cieczy/oparów in situ. PNAS, DOI: 10.1073 / pnas.2208814119
