A Földbe becsapódó aszteroidák a gyémántnál is keményebb anyagot hozhatnak létre

A szén extrém hőmérséklet és nyomás hatására képes gyémánttá kristályosodni a Föld mélyén, amely a legkeményebb természetes ásvány a bolygón.

Azonban nem csak egy módja van a gyémántok létrehozásának. 1891-ben az arizonai Canyon Diablo meteorit vizsgálata során a tudósok „kemény részecskéket” találtak benne. Később, 1939-ben megerősítették, hogy ezek a kemény részecskék gyémánt, grafit és egy új anyag keveréke, amelyet lonsdaleitnek neveztek el Kathleen Lonsdale krisztallográfus után.

Az IFLScience szerint a kutatók eredetileg azt várták, hogy az új anyag hexagonális szerkezetű gyémánt lesz, nem pedig a klasszikus kocka alakú gyémánt. A 2022-es vizsgálatok során azonban kiderült, hogy a meteorit mintái nanostrukturált gyémántokból állnak, grafén-szerű növekedésekkel. A minta technikailag diaphite volt, ahol két ásvány egyszerre nőtt, ami rendezetlen kristályszerkezetet eredményezett.

Az aszteroida-becsapódások megteremtik a feltételeket egy kivételes anyag kialakulásához

A Canyon Diablo egy több mint két és fél kilós darabja. Geoking42

Az aszteroidákban és üstökösökben azonban nincs sem magas hőmérséklet, sem magas nyomás, de akkor hogyan kerülhetnek gyémántok és lonsdaleit ezekbe az űrsziklákba? Amikor a meteoritok becsapódnak a Földbe, olyan erővel ütköznek, hogy annak során létrejönnek ezek az anyagok. A kutatók megállapították, hogy ezek a „gyémántok” a grafit kompressziójával keletkeztek. A spektroszkópiás vizsgálatok alapján néhány területen megfigyelhető volt a kristályos hexaéder gyémánt jellegzetes éles csúcsa, ami azt jelezte, hogy elég magas hőmérsékletet értek el az ütközés során.

A gyémánt és lonsdaleit akár az űrben is keletkezhetnek, így valódi űrgyémántokká válnak. Ez akkor történik, amikor az űrben lévő objektumok összeütköznek egymással. Egy másik kutatócsoport 2022-ben egy régi ütközést tulajdonított egy nagy aszteroida és egy törpebolygó között. Dougal McCulloch professzor, az ausztrál RMIT egyik igazgatója elmondta, hogy „erős bizonyíték van arra, hogy a lonsdaleit és a hagyományos gyémánt újonnan felfedezett képződési folyamata egy szuperkritikus kémiai gőzfázisú leválasztási folyamat eredménye.”

Az arizonai Barringer-Kráter. Forrás: Wikimedia Commons

Ez a csoport azt gyanítja, hogy a lonsdaleit egy szuperkritikus folyadékból alakult ki a meteorit belsejében, amely megőrizte a meglévő grafit szerkezetét. Később, ahogy az anyag lehűlt, a lonsdaleit egy része gyémánttá alakult át. A lonsdaleitról úgy tartják, hogy a gyémántoknál akár 58%-kal nagyobb nyomást is képes elviselni. Ezen kívül más tulajdonságai is lehetnek, amelyek rendkívül hasznossá tehetik laboratóriumi mennyiségben való előállítás esetén.

A kutatók szerint „a diaphite struktúrák létezése egy vezető interfészt biztosít a grafén és gyémánt rétegek között, ami új mechanizmust kínál potenciálisan szupervezető útvonalak bevezetésére az egyébként szigetelő anyagba.” Az új típusú gyémántok természetes úton keletkeznek ütközések során, nem pedig extrém hőmérséklet és nyomás hatására a Föld belsejében. Ezeknek az anyagoknak alkalmazása lehet elektronikai eszközökben és vezetőkben is.

A legfrissebb kutatások tehát új lehetőségeket nyújtanak az aszteroidák becsapódása által létrehozott különleges gyémántszerű anyagok tanulmányozásában és alkalmazásában, amelyek ipari felhasználása széles spektrumot ölelhet fel a csiszolóanyagoktól kezdve az elektronikán át egészen a nanomedicináig.

Érdemes elolvasni:

• 2032-ben ide becsapódhat a vészhelyzetet kiváltó aszteroida
• Miért nincs a Föld legnagyobb meteoritja körül egy hatalmas becsapódási kráter?
• A valaha volt legrosszabb halálnem megváltoztatta azt, amit a radioaktivitásról gondolunk