В новом исследовании ученые из Университет RMIT использовали электронную микроскопию, чтобы составить карту относительного распределения сосуществующих лонсдейлита, алмаза и графита в уреилитах. Эти карты показывают, что лонсдейлит имеет тенденцию встречаться в виде поликристаллических зерен, иногда с характерной складчатой морфологией, частично замещенных алмазом + графитом в каймах и поперечных жилах.
Анализ подтвердил, что эти странные алмазы из древняя карликовая планета в нашем солнечная система возможно, образовалась вскоре после столкновения карликовой планеты с большим астероидом около 4.5 миллиардов лет назад.
Один из старших исследователей, профессор RMIT Дугал Маккалок, сказал: Команда предсказала, что гексагональная структура атомов лонсдейлита делает его потенциально более твердым, чем обычные алмазы, имеющие кубическую систему.
«Это исследование категорически доказывает, что лонсдейлит существует в природе».
«Мы также обнаружили крупнейшие из известных на сегодняшний день кристаллов лонсдейлита размером до микрона – намного тоньше человеческого волоса».
«Необычная структура лонсдейлита может помочь в разработке новых технологий производства сверхтвердых материалов в горнодобывающей промышленности».
Используя методы электронной микроскопии, ученые захватили твердые и неповрежденные кусочки метеоритов, чтобы создать снимки того, как лонсдейлит и обычный бриллианты формируется.
Маккалок сказал: «Есть убедительные доказательства того, что недавно обнаружен процесс образования лонсдейлита и обычного алмаза, который похож на процесс сверхкритического химического осаждения из паровой фазы, который произошел в этих космических породах, вероятно, на карликовой планете вскоре после катастрофического столкновения».
«Химическое осаждение из паровой фазы — один из способов, с помощью которого люди делать алмазы в лаборатории, по сути, выращивая их в специализированной камере».
Профессор геологии Энди Томкинс из Университета Монаша — сказал, «Команда предположила, что лонсдейлит в метеоритах образовался из сверхкритической жидкости при высокой температуре и умеренном давлении, почти идеально сохраняя форму и текстуру ранее существовавшего графита».
«Позже лонсдейлит был частично заменен алмазом, когда окружающая среда остыла и давление снизилось».
«Таким образом, природа предоставила нам процесс, который мы можем попытаться воспроизвести в промышленности. Мы считаем, что лонсдейлит можно использовать для изготовления крошечных, сверхтвердых деталей машин, если мы сможем разработать промышленный процесс, который будет способствовать замене графитовых деталей предварительной формы на лонсдейлит».
«Результаты исследования помогли раскрыть давнюю загадку формирования углеродных фаз в уреилитах».
Справочник журнала:
- Эндрю Дж. Томкинс, Николас К. Уилсон и др. Последовательное образование лонсдейлита в алмаз в урейлитовых метеоритах посредством осаждения химической жидкости/паровой фазы на месте. PNAS, DOI: 10.1073 / pnas.2208814119
