Dziwne sześciokątne diamenty znalezione w meteorycie z innej planety

Tajemnicze sześciokątne diamenty, które nie występują naturalnie na Ziemi, zostały odkryte w czterech meteorytach w północno-zachodniej Afryce.
„To naprawdę ekscytujące, ponieważ kilka osób w terenie, które wątpiły, czy ten materiał w ogóle istnieje”, mówi Alan Salek z RMIT University w Melbourne w Australii, który był częścią zespołu i znalazł tajemnicze diamenty. Diamenty sześciokątne, podobnie jak zwykłe diamenty, są zbudowane z węgla, ale ich atomy są ułożone w strukturze sześciokątnej, a nie sześciennej. Znane również jako lonsdaleity, sześciokątne diamenty zostały po raz pierwszy zgłoszone w meteorytach w USA i Indiach w latach 60. XX wieku. Jednak wcześniej odkryte kryształy były tak małe – o wielkości zaledwie nanometrów – że trudno było potwierdzić, czy rzeczywiście są to diamenty heksagonalne.
Aby zapolować na większe kryształy, Salek i jego koledzy użyli potężnego mikroskopu elektronowego, aby zajrzeć do 18 próbek meteorytów. Jedna pochodziła z Australii, a reszta z północno-zachodniej Afryki.
Znaleźli sześciokątne diamenty w czterech afrykańskich meteorytach, z niektórymi kryształami mierzącymi do mikrometra wielkości – około 1000 razy większymi niż poprzednie odkrycia. Dzięki temu zespół mógł potwierdzić niezwykłą strukturę heksagonalną.
„To ważne odkrycie, ponieważ teraz mamy większe kryształy, możemy lepiej poznać, jak się uformowały i być może zreplikować ten proces w laboratorium”, dodaje Salek.
Na podstawie składu chemicznego meteorytów, które przyniosły je na Ziemię, wydaje się, że sześciokątne diamenty powstały wewnątrz planet karłowatych, mówi Andy Tomkins z Monash University w Melbourne, który kierował badaniami. Analiza zespołu sugeruje, że kryształy powstały w wyniku reakcji pomiędzy grafitem – który jest zbudowany z atomów węgla ułożonych warstwowo w arkuszach – a nadkrytycznym płynem składającym się z chemikaliów wodoru, metanu, tlenu i siarki, który prawdopodobnie powstał, gdy asteroida rozbiła się o planetę karłowatą i połamała ją na fragmenty, które ostatecznie spadły na Ziemię.
„Kiedy planeta się rozpadła, było to jak zdjęcie wieczka z butelki coli – uwolniło ciśnienie i ten spadek ciśnienia w połączeniu z wysoką temperaturą doprowadził do uwolnienia tego superkrytycznego płynu”, mówi Tomkins. Jest to proces podobny do tego, w którym zwykłe diamenty są wytwarzane w laboratoriach, poprzez ogrzewanie grafitu z gazami takimi jak wodór i metan, co sugeruje, że kilka zmian może spowodować powstanie lonsdaleitu, mówi Salek. Przewiduje się, że sześciokątne diamenty są o około 60% twardsze niż zwykłe diamenty na podstawie ich struktury, a ta dodatkowa twardość mogłaby mieć ważne zastosowania przemysłowe, jeśli mogłyby być wykonane syntetycznie. Na przykład, mogłyby być potencjalnie wykorzystane do produkcji ultra twardych ostrzy pił lub innych części maszyn, wyjaśnia Salek.