Mysteriöse Diamanten kamen aus dem Weltraum, sagen Wissenschaftler

Laut Wissenschaftlern könnten sich seltsame Diamanten eines alten Zwergplaneten in unserem Sonnensystem kurz nach der Kollision des Zwergplaneten mit einem großen Asteroiden vor etwa 4,5 Milliarden Jahren gebildet haben.

Das Forschungsteam sagte, es habe die Existenz von Lonsdaleit, einer seltenen sechseckigen Form von Diamant, in Ureilit-Meteoriten aus dem Mantel des Zwergplaneten bestätigt.

Lonsdaleite ist nach der berühmten britischen Kristallographin Dame Kathleen Lonsdale benannt, die als erste Frau zum Fellow der Royal Society gewählt wurde.

Das Team – mit Wissenschaftlern der Monash University, der RMIT University, des CSIRO, des Australian Synchrotron und der Plymouth University – fand Beweise dafür, wie sich Lonsdaleit in Ureilit-Meteoriten gebildet hat, und veröffentlichte seine Ergebnisse in der Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). Die Studie wurde vom Geologen Professor Andy Tomkins von der Monash University geleitet.

Einer der beteiligten leitenden Forscher, RMIT-Professor Dougal McCulloch, sagte, das Team habe vorhergesagt, dass die hexagonale Struktur der Atome von Lonsdaleit es möglicherweise härter mache als normale Diamanten, die eine kubische Struktur hätten.

„Diese Studie beweist kategorisch, dass Lonsdaleit in der Natur vorkommt“, sagte McCulloch, Direktor der RMIT Microscopy and Microanalysis Facility.

„Wir haben auch die größten bisher bekannten Lonsdaleit-Kristalle entdeckt, die bis zu einem Mikrometer groß sind – viel, viel dünner als ein menschliches Haar.“

Das Team sagt, dass die ungewöhnliche Struktur von Lonsdaleit dazu beitragen könnte, neue Herstellungstechniken für ultraharte Materialien in Bergbauanwendungen zu entwickeln.

Was ist der Ursprung dieser mysteriösen Diamanten?

McCulloch und sein RMIT-Team, Ph.D. Die Gelehrten Alan Salek und Dr. Matthew Field verwendeten fortschrittliche Elektronenmikroskopietechniken, um feste und intakte Scheiben von den Meteoriten zu erfassen und Schnappschüsse davon zu erstellen, wie sich Lonsdaleit und reguläre Diamanten bildeten.

„Es gibt starke Beweise dafür, dass es einen neu entdeckten Bildungsprozess für den Lonsdaleit und den regulären Diamanten gibt, der wie ein überkritischer chemischer Dampfabscheidungsprozess ist, der in diesen Weltraumgesteinen stattgefunden hat, wahrscheinlich auf dem Zwergplaneten kurz nach einer katastrophalen Kollision“, sagte McCulloch .

„Die chemische Gasphasenabscheidung ist eine der Möglichkeiten, wie Menschen Diamanten im Labor herstellen, im Wesentlichen indem sie in einer speziellen Kammer gezüchtet werden.“

Tomkins sagte, das Team schlug vor, dass sich Lonsdaleit in den Meteoriten aus einer überkritischen Flüssigkeit bei hoher Temperatur und mäßigem Druck bildete und die Form und Textur des bereits vorhandenen Graphits fast perfekt bewahrte.

„Später wurde Lonsdaleit teilweise durch Diamant ersetzt, als die Umgebung abkühlte und der Druck abnahm“, sagte Tomkins, ein ARC Future Fellow an der School of Earth, Atmosphere and Environment der Monash University.

„Die Natur hat uns somit einen Prozess zur Verfügung gestellt, den wir in der Industrie ausprobieren und replizieren können. Wir glauben, dass Lonsdaleit zur Herstellung winziger, ultraharter Maschinenteile verwendet werden könnte, wenn wir einen industriellen Prozess entwickeln können, der den Ersatz vorgeformter Graphitteile durch Lonsdaleit fördert .“

Tomkins sagte, die Studienergebnisse hätten dazu beigetragen, ein langjähriges Rätsel bezüglich der Bildung der Kohlenstoffphasen in Ureiliten zu lösen.

„Sequential Lonsdaleite to Diamond Formation in Ureilite Meteorites via In Situ Chemical Fluid/Vapor Deposition“ wird in veröffentlicht Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).