Phoebe Newman 
Profesor Andy Tomkins (z lewej) z Uniwersytetu Monash z naukowcem z RMIT, Alanem Salkiem i próbką meteorytu urilitu. Źródło: Uniwersytet RMIT
Egzotyczne diamenty ze starożytnej planety karłowatej w naszym Układzie Słonecznym mogły powstać wkrótce po tym, jak planeta karłowata zderzyła się z dużą asteroidą około 4,5 miliarda lat temu.
Zespół naukowców twierdzi, że potwierdził obecność lonsdaleitu, rzadkiej heksagonalnej formy diamentu, w urelitowych meteorytach z płaszcza. Planeta krasnoludków.
Lonsdaleite nosi imię słynnej brytyjskiej krystalolog, Dame Kathleen Lonsdale, która była pierwszą kobietą, która została wybrana na członka Towarzystwa Królewskiego.
Zespół badawczy – z naukowcami z Uniwersytet MonashA RMIT . UniwersytetA CSIROaustralijski synchrotron oraz Uniwersytet w Plymouth – Znalazłem dowody na powstawanie lonsdaleitu w meteorytach urelitowych. Swoje odkrycia opublikowali 12 września br Materiały Narodowej Akademii Nauk (PNAS). Badania prowadził geolog profesor Andy Tomkins z Uniwersytetu Monash.
Lonsdaleit, znany również jako diament heksagonalny w odniesieniu do struktury krystalicznej, jest alotropem węgla o sieci heksagonalnej, w przeciwieństwie do sieci sześciennej tradycyjnego diamentu. Został nazwany na cześć Kathleen Lonsdale, krystalologa.
Zespół przewidział, że heksagonalna struktura atomów Lonsdalitu sprawia, że jest to trudniejsze niż zwykły diament, który ma strukturę sześcienną, powiedział profesor RMIT Dougal McCulloch, jeden z zaangażowanych starszych naukowców.
„Badanie to jednoznacznie udowadnia, że Lonsdalite istnieje w naturze” – powiedział McCulloch, dyrektor Zakładu Mikroskopii i Mikroanalizy w RMIT.
„Odkryliśmy również największe znane do tej pory kryształy lonsdalitu, które mają wielkość do mikrona – znacznie cieńsze niż ludzki włos”.
Zdaniem zespołu badawczego niezwykła struktura lonsdaleitu może pomóc w opracowaniu nowych technik wytwarzania supertwardych materiałów w zastosowaniach górniczych.
Jakie jest pochodzenie tych tajemniczych diamentów?
McCulloch i jego zespół z Massachusetts Institute of Technology, dr Alan Salk i dr Matthew Field, wykorzystali zaawansowane techniki mikroskopii elektronowej do uchwycenia stałych, nienaruszonych kawałków meteorytów, aby stworzyć szybkie migawki tego, jak powstają zwykłe diamenty i diamenty.
„Istnieją mocne dowody na to, że istnieje nowo odkryty proces formowania się nesadalitów i zwykłego diamentu, który jest podobny do procesu chemicznego osadzania pary w stanie nadkrytycznym, który miał miejsce w tych skałach kosmicznych, prawdopodobnie na planecie karłowatej wkrótce po katastrofalnej kolizji” McCulloch powiedział.
„Chemiczne osadzanie z fazy gazowej to jeden ze sposobów, w jaki ludzie wytwarzają diamenty w laboratorium, głównie poprzez hodowanie ich w specjalistycznym pomieszczeniu”.
Profesor Dougal McCulloch (po lewej) i doktorant Alan Salk z RMIT wraz z profesorem Andym Tomkinsem z Monash University (po prawej) w Zakładzie Mikroskopii i Mikroanalizy RMIT. Źródło: Uniwersytet RMIT
Tomkins powiedział, że grupa zasugerowała, że lonsdaleit w meteorytach powstał z płynu nadkrytycznego w wysokich temperaturach i umiarkowanym ciśnieniu, prawie doskonale zachowując kształt i teksturę wcześniej istniejącego grafitu.
„Później Lonsdalite został częściowo zastąpiony diamentem z chłodniejszym środowiskiem i niższym ciśnieniem” – powiedział Tomkins, przyszły pracownik ARC w Szkole Ziemi, Atmosfery i Środowiska na Uniwersytecie Monash.
W ten sposób natura zapewniła nam proces, który można powtórzyć w przemyśle. Uważamy, że lonsdaleit może być używany do wytwarzania wyjątkowo sztywnych części maszyn, jeśli możemy opracować proces przemysłowy, który promuje zastąpienie wstępnie uformowanych części grafitowych lonsdaleitem. „
Tomkins powiedział, że odkrycia pomogły rozwiązać odwieczną zagadkę dotyczącą składu faz węglowych w urelicie.
Siła współpracy
Dr Nick Wilson z CSIRO powiedział, że współpraca technologii i doświadczeń różnych zaangażowanych instytucji pozwoliła zespołowi z pełnym przekonaniem potwierdzić lonsdaleit.
W CSIRO zastosowano mikroanalizator z sondą elektronową do szybkiego mapowania względnego rozmieszczenia grafitu, diamentu i Lonsdalitu w próbkach.
„Indywidualnie, każda z tych technik daje nam dobre wyobrażenie o tym, czym jest ta substancja, ale jeśli weźmiemy je razem – to naprawdę złoty standard” – powiedział.
Odniesienie: „Sekwencjonowanie Lonsdaleite formacji diamentów w meteorytach Ureilite via Na miejscu Osadzanie płynów chemicznych/oparów” Andrew J. Tomkins, Nicholas C. Wilson, Colin McRae, Alan Salk, Matthew R. Field, Helen E. Brand, Andrew D. Langendam, Natasha R. Stephen, Aaron Turbie, Zanet Pinter, Lauren A. Jennings i Dougal G. McCulloch, 12 września 2022 r., Dostępne tutaj. Materiały Narodowej Akademii Nauk.
DOI: 10.1073/pnas.2208814119
