تایید علمی الماس فضایی لونسدالیت

احتمالاً شنیده اید که الماس سخت ترین ماده روی زمین است. اما در مورد الماس لونسدالیت (lonsdaleite) در فضا چطور؟

به گزارش گلدنیوز به نقل از وبسایت آژانس ملی علوم استرالیا CSIROscope، تیمی از محققان، وجود الماس نادر لونسدالیت با ساختار شش ضلعی را تایید کرده اند. به نظر می رسد لونسدالیت بسیار سخت تر از عموزاده مکعبی معمولی خود باشد.

محققان این الماس را در نمونه هایی از شهاب سنگ های اورلیتی پیدا کردند. این شهاب سنگ از گوشته (داخلی) یک سیاره کوتوله نابود شده شکسته و جدا شده بود. یک سیاره کوتوله (به عنوان مثال پلوتو) کوچکتر از یک سیاره معمولی است. به نظر می رسد این الماس از یک برخورد فاجعه بار تشکیل شده است. با کاهش دما و فشار پس از آن، لونسدالیت جایگزین کریستال های گرافیت موجود شد.

این مطالعه که در مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم (PNAS) منتشر شد، مشارکت‌های آژانس ملی علوم استرالیا، دانشگاه RMIT سینکروترون استرالیا و دانشگاه پلیموث را داشت. پروفسور اندی تامکینز از دانشگاه موناش نویسنده اصلی بود.

پروفسور اندی گفت: «ما فکر می کنیم لونسدالیت در شهاب سنگ ها از یک سیال فوق بحرانی در دمای بالا و فشار متوسط تشکیل شده است. این اتفاق تقریباً به طور کامل بافت گرافیت از قبل موجود را حفظ کرد.»

او ادامه داد: «بعداً با سرد شدن محیط و کاهش فشار، لونسدالیت تا حدی با الماس جایگزین شد.»

چگونه یک الماس را تا کنیم؟

کار تیم تحقیقاتی زمانی آغاز شد که اندی در حال مطالعه شهاب سنگ های اوریلیتی بود. این شهاب سنگ ها دارای فراوانی غیرعادی بالایی از الماس هستند.

اندی از طریق یک میکروسکوپ الماس های لایه ای با الگوهای چین خوردگی مشخص پیدا کرد. اما چگونه می توان قوی ترین مواد معدنی را تا کرد؟

او به تیمی از دانشمندان آژانس ملی علوم استرالیا مراجعه کرد: دکتر نیک ویلسون، کالین مک‌ری و آرون تورپی. رویکرد جدید تصویربرداری سریع آنها (کاتودولومینسانس طیفی) می تواند دانه های لونسدالیت را در مجموعه ای از شهاب سنگ ها پیدا کند.

دانشمندان آژانس دانه ها را با نشانه طیفی منحصر به فرد آن شناسایی کردند. این یک گام حیاتی بود. این امر پژوهشگران را قادر ساخت تا بخش های پر الماس تا 100 میکرون را کشف کنند.

با کمک محققان RMIT، این تیم تایید کرد که الماس های تا شده ، لونسدالیت گریزان هستند. علاوه بر این ، آنها بزرگترین بلورهای لونسدالیت بودند که محققان تا به امروز کشف کرده اند.

ابزارهای لازم برای تایید الماس فضایی

نمونه هایی با این اندازه برای چندین دهه از دانشمندان گریزان بوده اند. حتی برخی از دانشمندان را بر آن داشت که وجود الماس لونسدالیت را رد کنند.

این مطالعه شامل استفاده از چندین ابزار پیشرفته بود. اینها شامل میکروآنالایزر پروب الکترونی پرچمدار آژانس (EPMA) همراه با میکروسکوپ الکترونی عبوری با وضوح بالا (TEM) در RMIT بود.

دکتر نیک ویلسون گفت که این همکاری فناوری و تخصص به تیم اجازه داد تا با اطمینان وجود  لونسدالیت را تایید کند.

نیک گفت: «هر یک از این تکنیک ها به صورت جداگانه مهم هستند، اما وقتی با هم ترکیب شوند - این واقعاً استاندارد طلایی است.»

لونسدالیت مصنوعی

کشف این تیم می تواند منجر به تولید لونسدالیت مصنوعی جدید شود. این کار را می‌توان به همان روشی انجام داد که الماس مکعبی برای استفاده در صنایعی مانند معدن‌کاری رشد می‌کند.

اگر لونسدالیت واقعاً بسیار سخت تر از الماس معمولی باشد، صنعت می تواند از آن برای ایجاد قطعات ماشینی بادوام تر استفاده کند.

کالین مک ری گفت لونسدالیت یک مزیت اضافی دارد. به نظر می رسد که به فشار کمتری نسبت به همتای مکعبی خود نیاز دارد.

کالین گفت: «اگر بتوان چیزی سخت‌تر از الماس ساخت، این چیزی است که صنعت می‌خواهد درباره آن بداند.»

منبع:

https://blog.csiro.au/lonsdaleite-diamonds/