Treffen Sie den mysteriösen Weltraumdiamanten

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Wissenschaftler haben seine Existenz diskutiert. Winzige Spuren lieferten Hinweise. Jetzt haben Forscher die Existenz eines himmlischen Diamanten bestätigt, nachdem sie ihn auf der Erdoberfläche gefunden hatten.

Der Stein, Lonsdaleit genannt, hat eine höhere Härte und Festigkeit als ein normaler Diamant. Das seltene Mineral kam laut neuen Forschungen über einen Meteoriten hierher.

Darüber hinaus könnte der natürliche chemische Prozess, durch den Wissenschaftler glauben, dass Lonsdaleit gebildet wurde, einen Weg zur Herstellung von extrem haltbaren Industriekomponenten inspirieren, so die Autoren des Studie veröffentlicht am 12. September in der Zeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences.

Die Offenbarung begann sich zu entfalten, als der Geologe Andy Tomkins, Professor an der Monash University in Australien, vor Ort Meteoriten kategorisierte. Er stieß auf eine seltsame Art von „gefaltetem“ Diamanten in einem Weltraumfelsen im Nordwesten Afrikas, sagte der Co-Autor der Studie, Alan Salek, ein Doktorand und Forscher an der RMIT University in Australien.

Tomkins spekulierte, dass der Meteorit, der den Lonsdaleit enthielt, aus dem Mantel eines Zwergplaneten stammte, der etwa 4,5 Milliarden Jahre alt war, sagte Salek.

„Der Zwergplanet wurde dann katastrophal von einem Asteroiden getroffen, wodurch Druck freigesetzt wurde und diese wirklich seltsamen Diamanten entstanden“, fügte er hinzu.

Mit ihren hochmodernen Methoden und Möglichkeiten für die Zukunft ist die Entdeckung aufregend, sagte Paul Asimow, Professor für Geologie und Geochemie am California Institute of Technology. Asimow nahm nicht an der Studie teil.

“Es nutzt wirklich eine Reihe neuerer Entwicklungen in der Mikroskopie, um das, was sie getan haben, so gut zu machen, wie sie es getan haben”, sagte Asimow.

Das Team war in der Lage, den Meteoriten mithilfe von Elektronenmikroskopie und fortschrittlichen Synchrotrontechniken zu analysieren, die laut der Studie Karten der Komponenten des Weltraumobjekts erstellten, darunter Lonsdaleit, Diamant und Graphit.

Diamanten und Lonsdaleit können sich auf drei Arten bilden. Dies kann auf hohen Druck und hohe Temperatur über einen langen Zeitraum zurückzuführen sein, wodurch sich Diamanten auf der Erdoberfläche bilden. der Schock einer Hypergeschwindigkeits-Meteor-Kollision; oder die Freisetzung von gebrochenen Graphitdämpfen, die sich an einem kleinen Diamantfragment festsetzen und sich darauf ansammeln würden, sagte Asimow.

Die Methode, die das Mineral erzeugt, kann seine Größe beeinflussen, fügte er hinzu. Die Forscher schlugen in dieser Studie vor, dass die dritte Methode die größte Stichprobe bildete, die sie gefunden hatten.

„Die Natur hat uns also einen Prozess zur Verfügung gestellt, den wir in der Industrie nachahmen können“, sagte Tomkins in einer Pressemitteilung. „Wir glauben, dass Lonsdaleit zur Herstellung winziger, ultraharter Maschinenteile verwendet werden könnte, wenn wir ein industrielles Verfahren entwickeln können, das den Ersatz von vorgeformten Graphitteilen durch Lonsdaleit fördert.“

(Von links nach rechts) RMIT University Professor Dougal McCulloch mit Salek und Tomkins in der RMIT Microscopy and Microanalysis Facility in Australien.  McCulloch war ein weiterer Co-Autor der Studie.

Lange vor dieser Entdeckung diskutierten Wissenschaftler über die Existenz von Lonsdaleite, sagte Asimow.

„Es scheint eine seltsame Behauptung zu sein, dass wir einen Namen für etwas haben, und wir sind uns alle einig, was es ist“, fügte er hinzu, „und dennoch gibt es Behauptungen in der Gemeinschaft, denen zufolge es kein echtes Mineral ist, es ist nicht echt Kristall, dass Sie einen makroskopischen Maßstab haben könnten.

Wissenschaftler identifizierten erstmals 1967 Teile des Minerals, aber sie waren winzig – etwa 1 bis 2 Nanometer, was 1.000 Mal kleiner ist als das, was bei der jüngsten Entdeckung gefunden wurde, sagte Salek.

Die Entdeckung einer größeren Probe zeigte, dass Lonsdaleit nicht nur eine Anomalie im Vergleich zu anderen Diamanten ist, sagte Asimow.

Gewöhnliche Diamanten, wie sie in edlem Schmuck zu sehen sind, bestehen aus Kohlenstoff und haben eine kubische Atomstruktur, sagte Salek. Als härtestes bisher bekanntes Material werden sie auch in der Fertigung eingesetzt.

Lonsdaleit besteht ebenfalls aus Kohlenstoff, hat aber stattdessen eine ungewöhnliche sechseckige Struktur, fügte er hinzu.

Forscher haben zuvor Modelle für die Struktur von Lonsdaleit angeboten, und sie spekulierten, dass die sechseckige Struktur es bis zu 58 % härter machen könnte als normale Diamanten, sagte Salek. Diese Härte könnte den seltenen Weltraumdiamanten zu einer wertvollen Ressource für industrielle Anwendungen machen, wenn Wissenschaftler einen Weg finden, mit der neuen Produktionsmethode ausreichend große Mineralien herzustellen.

Jetzt, da Wissenschaftler über dieses Mineral Bescheid wissen, wirft die Entdeckung die Frage auf, ob sie es replizieren können.

Werkzeuge wie Sägeblätter, Bohrer und Minenstandorte müssen dauerhaft hart und verschleißfest sein, sodass eine sofortige Versorgung mit Lonsdaleit sie noch besser machen könnte, sagte Salek. Und jetzt, mit einer glaubwürdigen wissenschaftlichen Theorie darüber, wie sich diese größeren Ablagerungen gebildet haben, existiert ein grober Plan, um Lonsdaleit im Labor herzustellen.

Aus dieser Entdeckung können wir auch mehr über die Wechselwirkungen des Universums lernen, sagte Phil Sutton, Dozent für Astrophysik an der University of Lincoln im Vereinigten Königreich. Sutton nahm nicht an der Untersuchung teil.

Um die Geschichte aufzudecken, woher wir kamen und wie wir uns entwickelt haben, fügte er hinzu, ist es wichtig zu wissen, dass Materialien zwischen Umgebungen ausgetauscht wurden – sogar zwischen Sonnensystemen.

Wissenschaftler benannten Lonsdaleite nach der Kristallographin Dame Kathleen Lonsdale, die 1945 als eine der ersten Frauen in die Royal Society of London gewählt wurde.

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