Para ilmuwan mengatakan berlian misterius ini berasal dari luar angkasa

Profesor Andy Tomkins (kiri) dari Monash University bersama ilmuwan RMIT PhD Alan Salk dan sampel meteorit urilit. Kredit: Universitas RMIT

Berlian eksotis dari planet kerdil kuno di tata surya kita mungkin terbentuk tak lama setelah planet kerdil itu bertabrakan dengan asteroid besar sekitar 4,5 miliar tahun yang lalu.

Sebuah tim ilmuwan mengatakan mereka telah mengkonfirmasi keberadaan lonsdaleite, bentuk heksagonal langka dari berlian, dalam meteorit urelite dari mantel. planet kerdil.

Lonsdaleite dinamai ahli kristal Inggris terkenal Dame Kathleen Lonsdale, yang merupakan wanita pertama yang terpilih sebagai Anggota Royal Society.

Tim peneliti – dengan ilmuwan dari Universitas MonashDan RMIT.UniversitasDan CSIROsinkrotron Australia, dan Universitas Plymouth – Saya menemukan bukti bagaimana lonsdaleite terbentuk di meteorit urelite. Mereka menerbitkan temuan mereka pada 12 September di Prosiding National Academy of Sciences (PNAS). Studi ini dipimpin oleh ahli geologi Profesor Andy Tomkins dari Monash University.

Tim memperkirakan bahwa struktur heksagonal atom Lonsdalite membuatnya lebih sulit daripada berlian biasa, yang memiliki struktur kubik, kata profesor RMIT Dougal McCulloch, salah satu peneliti senior yang terlibat.

“Studi ini secara meyakinkan membuktikan bahwa Lonsdalite ada di alam,” kata McCulloch, direktur Fasilitas Mikroskopi dan Analisis Mikro di RMIT.

“Kami juga menemukan kristal lonsdalite terbesar yang diketahui hingga saat ini, yang berukuran hingga satu mikron – jauh lebih tipis daripada rambut manusia.”

Menurut tim peneliti, struktur lonsdaleite yang tidak biasa dapat membantu menginformasikan teknik fabrikasi baru untuk material superhard dalam aplikasi pertambangan.

Apa asal usul berlian misterius ini?

McCulloch dan timnya di Massachusetts Institute of Technology, Ph.D.s. Alan Salk dan Dr. Matthew Field, menggunakan teknik mikroskop elektron canggih untuk menangkap irisan meteorit yang solid dan utuh untuk membuat snapshot cepat tentang bagaimana berlian dan berlian biasa terbentuk.

“Ada bukti kuat bahwa ada proses pembentukan nesadalite dan berlian biasa yang baru ditemukan, yang mirip dengan proses deposisi uap kimia superkritis yang terjadi di batuan ruang angkasa ini, mungkin di planet kerdil tak lama setelah tabrakan dahsyat,” McCulloch dikatakan.

“Deposisi uap kimia adalah salah satu cara orang membuat berlian di laboratorium, terutama dengan menumbuhkannya di ruangan khusus.”

Profesor Dougal McCulloch (kiri) dan peneliti PhD Alan Salk dari RMIT dengan Profesor Andy Tomkins dari Universitas Monash (kanan) di Fasilitas Mikroskopi dan Analisis Mikro RMIT. Kredit: Universitas RMIT

Tomkins mengatakan kelompok itu menyarankan bahwa lonsdaleite dalam meteorit terbentuk dari cairan superkritis pada suhu tinggi dan tekanan sedang, hampir sempurna mempertahankan bentuk dan tekstur grafit yang sudah ada sebelumnya.

“Kemudian, Lonsdalite sebagian digantikan oleh berlian dengan lingkungan yang lebih dingin dan tekanan yang lebih rendah,” kata Tomkins, calon rekan di ARC di School of Earth, Atmosphere and Environment di Monash University.

Dan alam telah memberi kita proses untuk mencoba dan mereplikasi dalam industri. Kami percaya bahwa lonsdaleite dapat digunakan untuk membuat suku cadang mesin ekstra-kaku jika kami dapat mengembangkan proses industri yang mendorong penggantian suku cadang grafit yang telah dibentuk sebelumnya oleh lonsdaleite. “

Tomkins mengatakan temuan penelitian membantu mengatasi teka-teki lama mengenai komposisi fase karbon dalam urelite.

Kekuatan kerjasama

Dr Nick Wilson dari CSIRO mengatakan kolaborasi teknologi dan pengalaman dari berbagai institusi yang terlibat memungkinkan tim untuk mengkonfirmasi lonsdaleite dengan percaya diri.

Di CSIRO, mikroanalisis probe elektron digunakan untuk memetakan distribusi relatif grafit, berlian, dan Lonsdalite dengan cepat dalam sampel.

“Secara individu, masing-masing teknik ini memberi kita gambaran yang baik tentang apa zat ini, tetapi jika digabungkan – itu benar-benar standar emas,” katanya.

Referensi: “Pengurutan Lonsdaleite dari pembentukan berlian di Meteorit Ureilite melalui Di tempat Deposisi Cairan/Uap Kimia” oleh 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 dan Dougal G. McCulloch, 12 September 2022, Tersedia di sini. Prosiding National Academy of Sciences.
DOI: 10.1073/pnas.2208814119