Ο καθηγητής Andy Tomkins (αριστερά) του Πανεπιστημίου Monash με τον επιστήμονα του RMIT PhD Alan Salk και ένα δείγμα μετεωρίτη ουρίλιου. Πίστωση: Πανεπιστήμιο RMIT
Εξωτικά διαμάντια από έναν αρχαίο νάνο πλανήτη στο ηλιακό μας σύστημα μπορεί να σχηματίστηκαν λίγο μετά τη σύγκρουση του πλανήτη νάνου με έναν μεγάλο αστεροειδή πριν από περίπου 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια.
Μια ομάδα επιστημόνων λέει ότι έχει επιβεβαιώσει την παρουσία του lonsdaleite, μιας σπάνιας εξαγωνικής μορφής διαμαντιού, σε μετεωρίτες ουρελίτη από τον μανδύα. νάνος πλανήτης.
Η Lonsdaleite πήρε το όνομά της από τη διάσημη βρετανίδα κρυσταλλολόγο Dame Kathleen Lonsdale, η οποία ήταν η πρώτη γυναίκα που εξελέγη Μέλος της Βασιλικής Εταιρείας.
Ερευνητική ομάδα – με επιστήμονες από Πανεπιστήμιο MonashΚαι το RMIT. ΠανεπιστήμιοΚαι το CSIROτο αυστραλιανό σύγχροτρο και Πανεπιστήμιο του Πλύμουθ – Βρέθηκαν στοιχεία για το πώς σχηματίστηκε ο λονσδαλεΐτης σε μετεωρίτες ουρελίτη. Δημοσίευσαν τα ευρήματά τους στις 12 Σεπτεμβρίου στο Πρακτικά της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών (PNAS). Επικεφαλής της μελέτης ήταν ο γεωλόγος καθηγητής Andy Tomkins του Πανεπιστημίου Monash.
Ο Lonsdaleite, επίσης γνωστός ως εξαγωνικό διαμάντι σε σχέση με την κρυσταλλική δομή, είναι ένα αλλότροπο άνθρακα με εξαγωνικό πλέγμα, σε αντίθεση με το κυβικό πλέγμα του παραδοσιακού διαμαντιού. Ονομάστηκε προς τιμήν της Kathleen Lonsdale, μιας κρυσταλλολόγου.
Η ομάδα προέβλεψε ότι η εξαγωνική δομή των ατόμων του Λονδαλίτη το καθιστά πιο δύσκολο από το κανονικό διαμάντι, το οποίο έχει κυβική δομή, δήλωσε ο καθηγητής RMIT Dougal McCulloch, ένας από τους ανώτερους ερευνητές που συμμετείχαν.
“Αυτή η μελέτη αποδεικνύει αδιαμφισβήτητα ότι ο Lonsdalite υπάρχει στη φύση”, δήλωσε ο McCulloch, διευθυντής της Εγκατάστασης Μικροσκοπίας και Μικροανάλυσης στο RMIT.
«Ανακαλύψαμε επίσης τους μεγαλύτερους κρυστάλλους λονσδαλίτη που είναι γνωστοί μέχρι σήμερα, οι οποίοι έχουν μέγεθος έως και ένα μικρόν – πολύ πιο λεπτοί από μια ανθρώπινη τρίχα».
Σύμφωνα με την ερευνητική ομάδα, η ασυνήθιστη δομή του lonsdaleite θα μπορούσε να βοηθήσει στην ενημέρωση νέων τεχνικών κατασκευής για υπερσκληρά υλικά σε εφαρμογές εξόρυξης.
Ποια είναι η προέλευση αυτών των μυστηριωδών διαμαντιών;
Ο McCulloch και η ομάδα του στο Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Μασαχουσέτης, Ph.D. Alan Salk και Dr. Matthew Field, χρησιμοποίησαν προηγμένες τεχνικές ηλεκτρονικής μικροσκοπίας για να συλλάβουν στερεές, άθικτες φέτες μετεωριτών για να δημιουργήσουν γρήγορα στιγμιότυπα του πώς σχηματίστηκαν τα συνηθισμένα διαμάντια και τα διαμάντια.
“Υπάρχουν ισχυρές ενδείξεις ότι υπάρχει μια πρόσφατα ανακαλυφθείσα διαδικασία σχηματισμού για νεσαδαλίτες και συνηθισμένο διαμάντι, η οποία είναι παρόμοια με τη διαδικασία της υπερκρίσιμης εναπόθεσης χημικών ατμών που συνέβη σε αυτούς τους διαστημικούς βράχους, πιθανώς στον πλανήτη νάνο λίγο μετά από μια καταστροφική σύγκρουση”, δήλωσε ο McCulloch. είπε.
“Η εναπόθεση χημικών ατμών είναι ένας τρόπος με τον οποίο οι άνθρωποι φτιάχνουν διαμάντια σε ένα εργαστήριο, κυρίως καλλιεργώντας τα σε ένα εξειδικευμένο δωμάτιο.”
Ο καθηγητής Dougal McCulloch (αριστερά) και ο διδάκτορας ερευνητής Alan Salk του RMIT με τον καθηγητή Andy Tomkins του Πανεπιστημίου Monash (δεξιά) στο Microscopy and Microanalysis Facility του RMIT. Πίστωση: Πανεπιστήμιο RMIT
Ο Tomkins είπε ότι η ομάδα πρότεινε ότι ο λονσδαλεΐτης στους μετεωρίτες σχηματίστηκε από ένα υπερκρίσιμο ρευστό σε υψηλή θερμοκρασία και μέτριες πιέσεις, διατηρώντας σχεδόν τέλεια το σχήμα και την υφή του προϋπάρχοντος γραφίτη.
«Αργότερα, ο Lonsdalite αντικαταστάθηκε εν μέρει από διαμάντι με το περιβάλλον πιο δροσερό και χαμηλότερη πίεση», είπε ο Tomkins, μελλοντικός συνεργάτης στο ARC στο School of Earth, Atmosphere and Environment στο Πανεπιστήμιο Monash.
Και έτσι η φύση μάς έχει παράσχει μια διαδικασία για να προσπαθήσουμε και να επαναλάβουμε στη βιομηχανία. Πιστεύουμε ότι ο lonsdaleite μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή εξαιρετικά άκαμπτων εξαρτημάτων μηχανών, εάν μπορέσουμε να αναπτύξουμε μια βιομηχανική διαδικασία που προωθεί την αντικατάσταση προσχηματισμένων τμημάτων γραφίτη από lonsdaleite. “
Ο Tomkins είπε ότι τα ευρήματα της μελέτης βοήθησαν στην αντιμετώπιση ενός μακροχρόνιου παζλ σχετικά με τη σύνθεση των φάσεων άνθρακα στον ουρελίτη.
Η δύναμη της συνεργασίας
Ο Δρ Nick Wilson του CSIRO είπε ότι η συνεργασία τεχνολογίας και εμπειρίας από τα διάφορα εμπλεκόμενα ιδρύματα επέτρεψε στην ομάδα να επιβεβαιώσει με σιγουριά το lonsdaleite.
Στο CSIRO, ένας μικροαναλυτής ανιχνευτή ηλεκτρονίων χρησιμοποιήθηκε για να χαρτογραφήσει γρήγορα τη σχετική κατανομή του γραφίτη, του διαμαντιού και του Lonsdalite στα δείγματα.
«Μεμονωμένα, καθεμία από αυτές τις τεχνικές μας δίνει μια καλή ιδέα για το τι είναι αυτή η ουσία, αλλά αν ληφθούν μαζί – αυτό είναι πραγματικά το χρυσό πρότυπο», είπε.
Αναφορά: «Lonsdaleite sequencing of diamond formation in Ureilite Meteorites via Στην ιστοσελιδα Chemical Fluid/Vapor Deposition» των 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 and Dougal G. McCulloch, 12 Σεπτεμβρίου 2022, Διαθέσιμο εδώ. Πρακτικά της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών.
DOI: 10.1073/pnas.2208814119
“Ερασιτέχνης διοργανωτής. Εξαιρετικά ταπεινός web maven. Ειδικός κοινωνικών μέσων Wannabe. Δημιουργός. Thinker.”