Zderzenia planet mogły doprowadzić do wysłania na Ziemię ultratwardych diamentów
Nowe badania wskazują, że „dziwne” sześciokątne diamenty mogły zostać wyrzucone w kosmos podczas kolizji planety karłowatej i dużej asteroidy około 4,5 mld lat temu. Potem spadły one na naszą planetę. Czy w nich kryje się przyszłość przemysłu?
Naukowcy w swoich badaniach zidentyfikowali, w rzadko spotykanej klasie meteorytów, sześciokątne diamenty, które nazywane są lonsdaleitem. Kosmiczne kawałki skał mogą pochodzić z płaszcza planety karłowatej. Lonsdaleit, podobnie jak diament, czy grafit, jest wyjątkową strukturalną formą węgla. W diamencie, atomy węgla ułożone są w sześcienny kształt, z kolei w lonsdaleicie ułożone są one w sześciokątny kształt.
To badanie kategorycznie dowodzi, że lonsdaleit istnieje w przyrodzie. Odkryliśmy również największe znane do tej pory kryształy lonsdaleitu, które mają rozmiar do mikrona - znacznie, znacznie cieńszy niż ludzki włos
Lonsdaleit, czyli niezwykła forma diamentu
Lonsdaleit został po raz pierwszy odkryty w 1967 r. w meteorycie Canyon Diablo i został nazwany na cześć brytyjskiej krystalografki Dame Kathleen Londsdale. Naukowcy w nowych badaniach przewidują, że sześciokątny kształt tej formy węgla sprawia, że jest on twardszy niż standardowe diamenty, które posiadają sześcienną strukturę. To odkrycie może w przyszłości stworzyć nowe techniki wytwarzania ultratwardych materiałów. Badacze analizowali lonsdaleit w meteorytach ureilitowych, które mogą zawierać materiał z płaszcza planet karłowatych. Oprócz sześciokątnej formy węgla przebadali także regularnie ukształtowane diamenty znalezione w kosmicznej skale.
- Są mocne dowody na to, że odkryto nowy proces formowania się lonsdaleitu i zwykłego diamentu, który przypomina proces chemicznego osadzania z fazy gazowej w stanie nadkrytycznym, który z kolei miał miejsce w tych kosmicznych skałach, prawdopodobnie na planecie karłowatej wkrótce po katastrofalnej kolizji. Chemiczne osadzanie z fazy gazowej to jeden ze sposobów, w jaki ludzie wytwarzają diamenty w laboratorium, głównie poprzez hodowanie ich w specjalnej komorze - powiedział McCulloch.
Naukowcy sądzą, że lonsdaleit powstał w meteorytach w wysokich temperaturach i pod zwiększonym ciśnieniem z "nadkrytycznej cieczy". Ekstremalne środowisko pozwoliło minerałowi zachować kształt i teksturę grafitu. Gdy środowisko ochłodziło się, a ciśnienie spadło, lonsdaleit został częściowo zastąpiony diamentem. Zespół badawczy jest zdania, że przemysł na Ziemi mógłby naśladować proces produkcji tego niezwykłego minerału.
Jak mówi Andy Tomkins, kierownik zespołu i geolog z Uniwersytetu Monash w Australii: - Natura zapewniła nam zatem proces, który możemy wykorzystać i powielać w przemyśle. Uważamy, że lonsdaleit można wykorzystać do produkcji maleńkich, ultratwardych części maszyn, jeśli uda nam się opracować proces przemysłowy, który promuje zastąpienie wstępnie ukształtowanych części grafitowych lonsdaleitem.
