私たちの太陽系の古代の矮惑星からのエキゾチックなダイヤモンドは、矮惑星が約45億年前に大きな小惑星と衝突した直後に形成された可能性があります.
科学者のチームは、マントルからのウレライト隕石中に、珍しい六角形のダイヤモンドであるロンズデーライトの存在を確認したと述べています。 準惑星.
ロンズデーライトは、王立協会のフェローに選出された最初の女性である有名な英国の結晶学者、キャスリーン・ロンズデールにちなんで名付けられました。
研究チーム – の科学者と モナッシュ大学そしてその RMIT . 大学そしてその シロ、オーストラリアのシンクロトロン、および プリマス大学 – ロンズデーライトがウレライト隕石でどのように形成されたかの証拠を見つけました。 彼らは 9 月 12 日に調査結果を発表しました。 米国科学アカデミーの議事録 (PNAS）。 この研究は、モナッシュ大学の地質学者アンディ・トムキンス教授が主導しました。
結晶構造に関連して六方晶ダイヤモンドとしても知られるロンズデーライトは、従来のダイヤモンドの立方格子とは対照的に、六方格子を持つ炭素の同素体です。 結晶学者のキャスリーン・ロンズデールにちなんで名付けられました。
チームは、ロンスダライト原子の六角形構造が、立方構造を持つ通常のダイヤモンドよりも難しいと予測したと、関係する上級研究員の 1 人である RMIT 教授 Dougal McCulloch は述べています。
「この研究は、ロンズダライトが自然界に存在することを決定的に証明しています」と、RMIT の顕微鏡および微量分析施設のディレクターである McCulloch 氏は述べています。
「また、これまで知られている中で最大のロンズダライト結晶を発見しました。これは、サイズが 1 ミクロンにまで小さく、人間の髪の毛よりもはるかに細いものです。」
研究チームによると、ロンズデーライトの異常な構造は、鉱業用途における超硬材料の新しい製造技術を知らせるのに役立つ可能性があります。
これらの神秘的なダイヤモンドの起源は何ですか?
マサチューセッツ工科大学の McCulloch と彼のチーム、Ph.D.Alan Salk と Dr. Matthew Field は、高度な電子顕微鏡技術を使用して、隕石の固体で無傷のスライスをキャプチャし、通常のダイヤモンドとダイヤモンドがどのように形成されたかのスナップショットをすばやく作成しました。
「新たに発見されたネサダライトと通常のダイヤモンドの形成プロセスがあるという強力な証拠があります。これは、破滅的な衝突の直後に、おそらく矮惑星で、これらの宇宙の岩石で発生した超臨界化学蒸着のプロセスに似ています」とマッカロックは述べています。言った。
「化学蒸着は、ラボでダイヤモンドを作る方法の 1 つであり、主に特別な部屋でダイヤモンドを成長させます。」
RMIT の顕微鏡および微量分析施設で、RMIT の Dougal McCulloch 教授 (左) と PhD 研究者の Alan Salk と Monash 大学の Andy Tomkins 教授 (右)。 クレジット: RMIT 大学
Tomkins 氏によると、グループは隕石中のロンズデーライトが、高温と中程度の圧力で超臨界流体から形成され、既存のグラファイトの形状と質感をほぼ完全に保存していることを示唆していると述べた。
「その後、ロンズダライトは部分的にダイヤモンドに置き換えられ、環境がより冷たく低圧になりました」と、モナッシュ大学地球大気環境学部の将来の ARC フェローである Tomkins 氏は述べています。
このように、自然は私たちに産業で再現しようとするプロセスを提供してくれました。 ロンズデーライトによる予備成形グラファイト部品の置き換えを促進する工業プロセスを開発できれば、ロンズデーライトを使用して超剛性の機械部品を製造できると考えています。 “
Tomkins 氏は、この研究結果は、ウレライトの炭素相の組成に関する長年の謎に対処するのに役立ったと述べています。
協力の力
CSIRO の Nick Wilson 博士は、関係するさまざまな機関からの技術と専門知識の協力により、チームは自信を持ってロンズデーライトを確認することができたと述べました。
CSIRO では、電子プローブ マイクロアナライザーを使用して、サンプル内のグラファイト、ダイヤモンド、およびロンズダライトの相対的な分布を迅速にマッピングしました。
「個々に、これらの技術のそれぞれは、この物質が何であるかについての良い考えを私たちに与えてくれますが、一緒にすると、それは本当にゴールドスタンダードです」と彼は言いました.
参考文献：「ウレイライト隕石におけるダイヤモンド形成のロンズデーライト配列決定 現場で Andrew J. Tomkins、Nicholas C. Wilson、Colin McRae、Alan Salk、Matthew R. Field、Helen E. Brand、Andrew D. Langendam、Natasha R. Stephen、Aaron Turbie、Zanett Pinter、およびLauren A. Jennings および Dougal G. McCulloch、2022 年 9 月 12 日、こちらから入手可能。 米国科学アカデミーの議事録.
DOI: 10.1073/pnas.2208814119
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