البروفيسور آندي تومكينز (إلى اليسار) من جامعة موناش مع طالب الدكتوراه بجامعة RMIT آلان سالك وعينة نيزك ureilite. الائتمان: جامعة RMIT
ربما تكون الماس الغريب من كوكب قزم قديم في نظامنا الشمسي قد تشكل بعد وقت قصير من اصطدام الكوكب القزم بكويكب كبير منذ حوالي 4.5 مليار سنة.
يدعي فريق من العلماء أنهم أكدوا وجود lonsdaleite ، وهو شكل سداسي نادر من الماس ، في النيازك اليوريلايت من عباءة كوكب قزم.
تم تسمية Lonsdaleite على اسم عالمة البلورات البريطانية الشهيرة Dame Kathleen Lonsdale ، والتي كانت أول امرأة تنتخب زميلة في الجمعية الملكية.
فريق البحث – مع علماء من جامعة موناشو جامعة RMITو CSIROالسنكروترون الأسترالي و جامعة بليموث – وجدت أدلة على تكوين lonsdaleite في النيازك اليوريليت. نشروا النتائج التي توصلوا إليها في 12 سبتمبر في وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم (PNAS). قاد الدراسة البروفيسور الجيولوجي آندي تومكينز من جامعة موناش.
Lonsdaleite ، المعروف أيضًا باسم الماس السداسي في إشارة إلى التركيب البلوري ، هو تآصل من الكربون مع شبكة سداسية الشكل ، على عكس الشبكة المكعبة للماس التقليدي. تم تسميته على شرف كاثلين لونسديل ، عالمة البلورات.
قال دوجال ماكولوتش ، أستاذ RMIT ، أحد الباحثين الرئيسيين المشاركين ، إن الفريق توقع أن الهيكل السداسي لذرات lonsdaleite قد يجعله أكثر صعوبة من الماس العادي ، الذي له هيكل مكعب.
قال ماكولوتش ، مدير RMIT Microscopy and Microanalysis Facility: “هذه الدراسة هي دليل قاطع على وجود lonsdaleite في الطبيعة”.
“اكتشفنا أيضًا أكبر بلورات لونسداليت معروفة حتى الآن ، يصل حجمها إلى ميكرون – أدق بكثير من شعرة الإنسان.”
وفقًا لفريق البحث ، يمكن أن يساعد الهيكل غير المعتاد لـ lonsdaleite في إبلاغ تقنيات جديدة لتصنيع المواد فائقة الصلابة في تطبيقات التعدين.
ما هو أصل هذه الماسات الغامضة؟
استخدم ماكولوتش وفريقه في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، طالب الدكتوراه آلان سالك والدكتور ماثيو فيلد ، تقنيات المجهر الإلكتروني المتقدمة لالتقاط شرائح صلبة وسليمة من النيازك لإنشاء لقطات من تشكيل الألماس العادي والماس.
قال مكولوتش: “هناك دليل قوي على وجود عملية تشكيل مكتشفة حديثًا للالنسداليت والماس العادي ، والتي تشبه عملية ترسيب البخار الكيميائي فوق الحرجة التي حدثت في هذه الصخور الفضائية ، وربما على الكوكب القزم بعد وقت قصير من اصطدام كارثي”. .
“ترسيب البخار الكيميائي هو إحدى الطرق التي يصنع بها الناس الماس في المختبر ، وذلك أساسًا من خلال زراعته في غرفة متخصصة.”
أستاذ RMIT دوجال ماكولوتش (يسار) وطالب الدكتوراه آلان سالك مع البروفيسور بجامعة موناش آندي تومكينز (على اليمين) في مرفق الفحص المجهري والتحليل الدقيق في RMIT. الائتمان: جامعة RMIT
قال تومكينز إن المجموعة اقترحت أن lonsdaleite في النيازك تتشكل من سائل فوق الحرج عند درجات حرارة عالية وضغوط معتدلة ، مما يحافظ بشكل مثالي تقريبًا على شكل وملمس الجرافيت الموجود مسبقًا.
قال تومكينز ، زميل ARC Future في كلية الأرض والغلاف الجوي والبيئة بجامعة موناش: “في وقت لاحق ، تم استبدال lonsdaleite جزئيًا بالماس مع برودة البيئة وانخفاض الضغط”.
“لذلك زودتنا الطبيعة بعملية لمحاولة التكرار في الصناعة. نعتقد أنه يمكن استخدام lonsdaleite لصنع أجزاء آلة بالغة الصلابة إذا تمكنا من تطوير عملية صناعية تعزز استبدال أجزاء الجرافيت المشكلة مسبقًا بـ lonsdaleite.
قال تومكينز إن نتائج الدراسة ساعدت في حل لغز طويل الأمد حول تكوين مراحل الكربون في اليوريلايت.
قوة التعاون
قال الدكتور نيك ويلسون من CSIRO إن تعاون التكنولوجيا والخبرة من مختلف المؤسسات المعنية سمح للفريق بتأكيد التهاب lonsdaleitis بثقة.
في CSIRO ، تم استخدام محلل ميكرو بمسبار إلكتروني لرسم خريطة سريعة للتوزيع النسبي للجرافيت والماس ولونسداليت في العينات.
وقال: “بشكل فردي ، تعطينا كل طريقة من هذه التقنيات فكرة جيدة عن ماهية هذه المادة ، لكنها مجتمعة ، إنها حقًا المعيار الذهبي”.
المرجع: “تشكيل الماس المتسلسل Lonsdaleite في النيازك Ureilite عبر في المنطقة ترسيب السوائل / البخار الكيميائي “بقلم أندرو جي تومكينز ، نيكولاس سي ويلسون ، كولين ماكراي ، آلان سالك ، ماثيو آر فيلد ، هيلين إي إيه براند ، أندرو دي لانجيندام ، ناتاشا ر. ستيفن ، آرون توربي ، زانيت بينتر ، لورين إيه جينينغز ودوجال ج.ماكولوتش ، 12 سبتمبر 2022 ، وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم.
DOI: 10.1073 / pnas.2208814119
“هواة الإنترنت المتواضعين بشكل يثير الغضب. مثيري الشغب فخور. عاشق الويب. رجل أعمال. محامي الموسيقى الحائز على جوائز.”