Lonsdaleit to odmiana diamentu znajdowana w meteorytach, która swoją nazwę zawdzięcza brytyjskiej pionierce krystalografii – Dame Kathleen Lonsdale – która była pierwszą kobietą wybraną na członka Towarzystwa Królewskiego w Londynie.
Zespół naukowców składający się ze specjalistów z RMIT University, CSIRO, Australian Synchrotron i Plymouth University, znalazł dowody na to, że lonsdaleit uformował się w meteorytach ureilitowych. Oznacza to, że namierzone minerały mogły powstać krótko po tym, jak planeta karłowata zderzyła się z dużą planetoidą ok. 4,5 mld lat temu. Szczegóły opublikowano w czasopiśmie Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
Czytaj też: Jak powstały kontynenty na Ziemi? Naukowcy wskazują na zaskakującą rolę meteorytów
Prof. Dougal McCulloch z RMIT mówi:
To badanie dowodzi kategorycznie, że lonsdaleit istnieje w przyrodzie. Odkryliśmy również największe znane do tej pory kryształy lonsdaleitu, które mają rozmiar do mikrona – dużo, dużo cieńsze niż ludzki włos.
Pozaziemskie pamiątki
Już jakiś czas temu naukowcy przewidzieli, że heksagonalna struktura atomów lonsdaleitu sprawia, że jest on potencjalnie twardszy niż zwykłe diamenty, które mają strukturę sześcienną. Zrozumienie tych zależności może przydać się w pracach nad ultratwardymi materiałami w zastosowaniach górniczych.
Naukowcy z RMIT wykorzystali mikroskopię elektronową, aby namierzyć nienaruszone “plastry” lonsdaleitu zamknięte w meteorytach. Dzięki temu udało się stworzyć migawki formowania zarówno lonsdaleitu, jak i zwykłych diamentów.
Prof. Dougal McCulloch dodaje:
Istnieją silne dowody na to, że istnieje nowo odkryty proces formowania lonsdaleitu i regularnego diamentu, który jest jak nadkrytyczny proces chemicznego osadzania pary wodnej, który miał miejsce w skałach kosmicznych, prawdopodobnie na planecie karłowatej krótko po katastrofalnym zderzeniu. Chemiczne osadzanie z fazy gazowej jest jednym ze sposobów, w jaki ludzie tworzą diamenty w laboratorium, zasadniczo poprzez hodowanie ich w specjalistycznej komorze.
Według ustaleń uczonych, lonsdaleit w meteorytach uformował się w stanie nadkrytycznym w wysokiej temperaturze i umiarkowanym ciśnieniu, niemal odtwarzając kształt i teksturę istniejącego w jego miejscu grafitu. Lonsdaleit był częściowo zastępowany przez diament w miarę ochładzania się środowiska i spadku ciśnienia.
Profesor Andy Tomkins podsumowuje:
Natura dostarczyła nam zatem proces, który możemy spróbować odtworzyć w przemyśle. Uważamy, że lonsdaleit mógłby być wykorzystywany do produkcji maleńkich, ultra twardych części maszyn, jeśli uda nam się opracować proces przemysłowy, który promuje zastąpienie wstępnie ukształtowanych części grafitowych przez lonsdaleit.
Rozwiązano tym samym długoletnią tajemnicę dotyczącą powstawania faz węglowych w ureilitach.