מדענים אומרים שהיהלומים המסתוריים האלה הגיעו מהחלל החיצון

פרופסור אנדי טומקינס (משמאל) מאוניברסיטת מונאש עם חוקר הדוקטורט של אוניברסיטת RMIT אלן סאלק ודגימת מטאור אוריליט. קרדיט: אוניברסיטת RMIT

ייתכן שיהלומים מוזרים מכוכב לכת ננסי עתיק במערכת השמש שלנו נוצרו זמן קצר לאחר שכוכב הלכת הננסי התנגש באסטרואיד גדול לפני כ-4.5 מיליארד שנים.

צוות של מדענים אומר שהם אישרו את קיומו של לונסדלייט, צורה משושה נדירה של יהלום, במטאוריטים אוריאליט ממעטפת של כוכב לכת ננסי.

Lonsdaleite נקראת על שם הקריסטלוגרפית הבריטית החלוצה, דאם קתלין לונסדייל, שהייתה האישה הראשונה שנבחרה כעמית של החברה המלכותית.

צוות המחקר – עם מדענים מאוניברסיטת מונאש, אוניברסיטת RMIT, CSIRO, הסינכרוטרון האוסטרלי ואוניברסיטת פלימות’ – מצא עדויות לאופן שבו לונסדלייט נוצר במטאוריטים אוריאליט. הם פרסמו את הממצאים שלהם ב-12 בספטמבר ב- הליכים של האקדמיה הלאומית למדעים (PNAS). הגיאולוג פרופסור אנדי טומקינס מאוניברסיטת מונאש הוביל את המחקר.

Lonsdaleite, הידוע גם כיהלום משושה בהתייחס למבנה הגבישי, הוא אלוטרופ של פחמן עם סריג משושה, בניגוד לסריג הקובי של יהלום קונבנציונלי. זה נקרא לכבודה של קתלין לונסדייל, קריסטלוגרפית.

פרופסור RMIT דאגאל מקולוך, אחד החוקרים הבכירים המעורבים, אמר שהצוות חזה שהמבנה המשושה של האטומים של לונסדלייט הופך אותו לקשה יותר מיהלומים רגילים, בעלי מבנה מעוקב.

“מחקר זה מוכיח באופן קטגורי שלונסדלייט קיים בטבע”, אמר מק’קולוך, מנהל מתקן המיקרוסקופיה והמיקרואנליזה של RMIT.

“גילינו גם את גבישי הלונסדליייט הגדולים ביותר הידועים עד היום, שגודלם עד מיקרון – הרבה הרבה יותר דקים משערת אדם.”

על פי צוות המחקר, המבנה הבלתי רגיל של לונסדליייט יכול לעזור ליידע טכניקות ייצור חדשות לחומרים קשים במיוחד ביישומי כרייה.

מה מקורם של היהלומים המסתוריים האלה?

מקולוך וצוות RMIT שלו, חוקר הדוקטורט אלן סאלק וד”ר. מתיו פילד, השתמש בטכניקות מתקדמות של מיקרוסקופ אלקטרונים כדי ללכוד פרוסות מוצקות ושלמות מהמטאוריטים כדי ליצור צילומי מצב של האופן שבו נוצרו לונסדלייט ויהלומים רגילים.

“יש ראיות חזקות לכך שקיים תהליך היווצרות חדש שהתגלה עבור הלונסדילייט והיהלום הרגיל, שהוא כמו תהליך שקיעת אדים כימי סופר-קריטי שהתרחש בסלעי החלל הללו, כנראה בכוכב הלכת הננסי זמן קצר לאחר התנגשות קטסטרופלית”, אמר מק’קלוך. .

“השקעת אדים כימית היא אחת הדרכים שבהן אנשים מייצרים יהלומים במעבדה, בעיקר על ידי גידולם בתא מיוחד.”

דאגאל מקולוך, אלן סאלק ואנדי טומקינס

פרופסור דוגאל מקולוך (משמאל) וחוקר הדוקטורט אלן סאלק מ-RMIT עם פרופסור אנדי טומקינס מאוניברסיטת מונאש (מימין) במתקן המיקרוסקופיה והמיקרואנליזה של RMIT. קרדיט: אוניברסיטת RMIT

טומקינס אמר שהקבוצה הציעה שלונסדלייט במטאוריטים נוצר מנוזל על קריטי בטמפרטורה גבוהה ובלחצים מתונים, ומשמר כמעט בצורה מושלמת את הצורה והמרקמים של הגרפיט הקיים.

“מאוחר יותר, lonsdaleite הוחלפה חלקית ביהלום כשהסביבה התקררה והלחץ ירד”, אמר טומקינס, עמית עתיד של ARC בבית הספר לכדור הארץ, האטמוספירה והסביבה של אוניברסיטת מונאש.

“לפיכך, הטבע סיפק לנו תהליך לנסות ולשכפל בתעשייה. אנו חושבים שניתן להשתמש בלונסדלייט לייצור חלקי מכונות זעירים וקשים במיוחד אם נוכל לפתח תהליך תעשייתי המקדם החלפה של חלקי גרפיט מעוצבים מראש על ידי לונסדילייט”.

טומקינס אמר שממצאי המחקר עזרו להתמודד עם תעלומה ארוכת שנים בנוגע להיווצרות שלבי הפחמן ב-ureilites.

כוחו של שיתוף פעולה

CSIROs Dr. ניק ווילסון אמר ששיתוף הפעולה של הטכנולוגיה והמומחיות מהמוסדות השונים המעורבים אפשרו לצוות לאשר את הלונסדיייט בביטחון.

ב-CSIRO, נעשה שימוש במיקרואנליזטור של בדיקה אלקטרונית כדי למפות במהירות את ההתפלגות היחסית של גרפיט, יהלום ולונסדלייט בדגימות.

“באופן אישי, כל אחת מהטכניקות הללו נותנת לנו מושג טוב מהו החומר הזה, אבל ביחד – זה באמת תקן הזהב”, אמר.

התייחסות: “היווצרות רציף של Lonsdaleite ליהלום במטאוריטים Ureilite דרך באתרו נוזל כימי/השקעת אדים” מאת אנדרו ג’י טומקינס, ניקולס סי ווילסון, קולין מקריי, אלן סאלק, מתיו ר. פילד, הלן EA ברנד, אנדרו ד. לנגנדאם, נטשה ר. סטיבן, אהרון טורפי, זנט פינטר, לורן א. ג’נינגס ודוגאל ג’י מקולוך, 12 בספטמבר 2022, הליכים של האקדמיה הלאומית למדעים.
DOI: 10.1073/pnas.2208814119

Leave a Comment