Необычные шестиугольные алмазы прилетели на Землю с древней карликовой планеты

Четыре метеорита, найденные в северо-западной Африке, содержат алмазы тверже, земных. Ученые выяснили, как в космосе создается редкая форма алмаза.

Фото из открытых источников

Странные шестиугольные алмазы, найденные в четырех метеоритах на северо-западе Африки, на Земле не встречаются.

Миллиарды лет назад во внутренней части Солнечной системы существовала карликовая планета, мантия которой содержала углерод. После катастрофического столкновения с крупным астероидом этот углерод был сжат в лонсдейлит, где атомы углерода организованы в гексагональную решетку вместо кубической структуры обычных алмазов.

Лонсдейлит (Lonsdaleite) был назван в честь британского кристаллографа-первопроходца Кэтлин Лонсдейл.

Фото из открытых источников

Кристаллы лонсдейлита попали внутрь метеоритов уреилита (редкой формы каменистых космических пород), богатых углеродом, обычно графитом и наноалмазом.

В новой статье в Трудах Национальной академии наук исследователи установили связь между всеми этими различными минералами на основе углерода, которые предполагают, что алмазы образовались из мантии давно умершей карликовой планеты.

Исследователи утверждают, что графит превратился в алмаз и лонсдейлит. Графит состоит из слоев углерода, организованных в гексагональную сетку.

Команда ученых считает, что в результате удара образовалась сверхкритическая жидкость, состоящая из углерода, водорода, кислорода и серы. Они взаимодействовали с графитом при высоких температурах и умеренных давлениях, что позволило углероду сохранить гексагональное распределение графита, но только в трехмерном пространстве, а не в двухмерном.

«Позже лонсдейлит был частично заменен алмазом по мере охлаждения окружающей среды и снижения давления», - пояснил ведущий автор исследования профессор Энди Томкинс из Университета Монаша.

Команда использовала передовые методы электронной микроскопии для изучения метеоритов, что позволило им создать серию снимков, рассказывающих о том, как образовался лонсдейлит и как он был частично заменен алмазами и графитом.

«Мы также обнаружили крупнейшие из известных на сегодняшний день кристаллов лонсдейлита размером до микрона — намного, намного тоньше человеческого волоса», - отметил старший автор исследования профессор Дугал Маккалох из Университета RMIT.

Считается, что благодаря своей структуре лонсдейлит намного тверже алмазов, но до сих пор это было трудно проверить, поскольку на Земле их было обнаружено не так много. Однако, как сказал Маккаллох, в четырех африканских метеоритах были кристаллы размером до микрометра, то есть на 1000 больше, чем когда-либо найденных ранее.

«Таким образом, природа показала нам процесс, который можно попытаться воспроизвести в промышленности. Мы думаем, что лонсдейлит можно было бы использовать для изготовления крошечных сверхтвердых деталей машин», - сообщил Томкинс.