科学家称这些神秘钻石来自外太空

来自太阳系中一颗古老矮行星的奇异钻石可能是在大约 45 亿年前这颗矮行星与一颗大型小行星相撞后不久形成的。

一组科学家表示，他们已经证实在地幔的 urelite 陨石中存在 lonsdaleite，这是一种罕见的六角形钻石。 矮行星.

Lonsdaleite is named after the famous British crystallologist Dame Kathleen Lonsdale, who was the first woman to be elected a Fellow of the Royal Society.

研究团队 – 与来自 莫纳什大学和 皇家墨尔本理工大学和 CSIRO，澳大利亚同步加速器，和 普利茅斯大学 – 我发现了 lonsdaleite 如何在 urelite 陨石中形成的证据。 他们于 9 月 12 日在 美国国家科学院院刊 (美国国家航空航天局）。 该研究由莫纳什大学的地质学家安迪·汤姆金斯教授领导。

参与其中的高级研究人员之一、皇家墨尔本理工大学教授 Dougal McCulloch 说，该团队预测 Lonsdalite 原子的六边形结构使其比具有立方结构的普通钻石更难制造。

“这项研究最终证明了 Lonsdalite 存在于自然界中，”RMIT 显微镜和微量分析设施主任 McCulloch 说。

“我们还发现了迄今为止已知的最大的 lonsdalite 晶体，其尺寸只有一微米——比人类的头发还要细得多。”

据研究小组称，lonsdaleite 的不寻常结构有助于为采矿应用中的超硬材料提供新的制造技术。

这些神秘钻石的来源是什么？

麻省理工学院的 McCulloch 和他的团队，博士 Alan Salk 和 Matthew Field 博士使用先进的电子显微镜技术来捕捉坚固、完整的陨石切片，以创建普通钻石和钻石如何形成的快速快照。

“有强有力的证据表明，新发现的 nesadalites 和普通金刚石的形成过程，类似于在这些太空岩石中发生的超临界化学气相沉积过程，可能在灾难性碰撞后不久发生在矮行星上，”McCulloch说。

“化学气相沉积是人们在实验室制造钻石的一种方式，主要是在专门的房间里种植它们。”

RMIT 的 Dougal McCulloch 教授（左）和博士研究员 Alan Salk 与莫纳什大学的 Andy Tomkins 教授（右）在 RMIT 的显微镜和微量分析设施中。 学分：皇家墨尔本理工大学

汤姆金斯说，该小组认为陨石中的朗斯代尔石是在高温和中等压力下由超临界流体形成的，几乎完美地保留了预先存在的石墨的形状和质地。

“后来，Lonsdalite 被钻石部分取代，环境温度更低，压力更低，”莫纳什大学地球、大气和环境学院 ARC 未来研究员 Tomkins 说。

因此，大自然为我们提供了一个在工业中尝试和复制的过程。 我们相信，如果我们能够开发出一种工业工艺，促进用 lonsdaleite 替代预成型石墨部件，则可以使用 lonsdaleite 制造超刚性机器部件。 “

汤姆金斯说，这项研究的结果有助于解决一个长期存在的关于尿石中碳相组成的难题。

合作的力量

CSIRO 的 Nick Wilson 博士表示，来自各个相关机构的技术和经验的合作使团队能够自信地确认 lonsdaleite。

在 CSIRO，电子探针显微分析仪用于快速绘制样品中石墨、金刚石和朗斯达莱特的相对分布图。

“就个人而言，这些技术中的每一种都让我们对这种物质是什么有了一个很好的了解，但如果把它们放在一起——这确实是黄金标准，”他说。

参考：“Lonsdaleite 对 Ureilite 陨石中钻石形成的测序，通过 现场 化学流体/蒸汽沉积”，作者：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 和 Dougal G. McCulloch，2022 年 9 月 12 日，可在此处获取。 美国国家科学院院刊.
DOI: 10.1073/pnas.2208814119