Mystiske diamanter kom fra det ydre rum, siger videnskabsmænd

Mærkelige diamanter fra en ældgammel dværgplanet i vores solsystem kan være dannet kort efter, at dværgplaneten kolliderede med en stor asteroide for omkring 4,5 milliarder år siden, ifølge videnskabsmænd.

Forskerholdet siger, at de har bekræftet eksistensen af ​​lonsdaleite, en sjælden sekskantet form for diamant, i ureilitmeteoritter fra dværgplanetens kappe.

Lonsdaleite er opkaldt efter den berømte britiske banebrydende kvindelige krystallograf Dame Kathleen Lonsdale, som var den første kvinde, der blev valgt som Fellow til Royal Society.

Holdet – med forskere fra Monash University, RMIT University, CSIRO, Australian Synchrotron og Plymouth University – fandt beviser for, hvordan lonsdaleite dannedes i ureilit-meteoritter og offentliggjorde deres resultater i Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS ). Undersøgelsen blev ledet af geolog professor Andy Tomkins fra Monash University.

En af de involverede seniorforskere, RMIT-professor Dougal McCulloch, sagde, at holdet forudsagde, at den sekskantede struktur af lonsdaleites atomer gjorde det potentielt sværere end almindelige diamanter, som havde en kubisk struktur.

"Denne undersøgelse beviser kategorisk, at lonsdaleite findes i naturen," sagde McCulloch, direktør for RMIT Microscopy and Microanalysis Facility.

"Vi har også opdaget de største lonsdaleite-krystaller kendt til dato, som er op til en mikron i størrelse - meget, meget tyndere end et menneskehår."

Holdet siger, at den usædvanlige struktur af lonsdaleite kan hjælpe med at informere om nye fremstillingsteknikker til ultrahårde materialer i minedrift.

Hvad er oprindelsen til disse mystiske diamanter?

McCulloch og hans RMIT-team, Ph.D. lærde Alan Salek og Dr. Matthew Field brugte avancerede elektronmikroskopiteknikker til at fange solide og intakte skiver fra meteoritterne for at skabe øjebliksbilleder af, hvordan lonsdaleite og almindelige diamanter blev dannet.

"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 rumsten, sandsynligvis på dværgplaneten kort efter en katastrofal kollision," sagde McCulloch. .

"Kemisk dampaflejring er en af ​​de måder, folk fremstiller diamanter på i laboratoriet, hovedsageligt ved at dyrke dem i et specialiseret kammer."

Tomkins sagde, at 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 diamant, da miljøet blev afkølet, og trykket faldt," sagde Tomkins, en ARC Future Fellow ved Monash University's School of Earth, Atmosphere and Environment.

"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 udskiftning af præformede grafitdele med lonsdaleite ."

Tomkins sagde, at undersøgelsesresultaterne hjalp med at løse et mangeårigt mysterium vedrørende dannelsen af ​​kulstoffaserne i ureiliter.

"Sekventiel Lonsdaleite til Diamond Formation in Ureilite Meteorites via In Situ Chemical Fluid/Vapour Deposition" er offentliggjort i Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS ). + Udforsk yderligere

Forskere laver instabling ved stuetemperatur