Les scientifiques disent que ces mystérieux diamants sont venus de l’espace

Andy Tomkins, professeur à l’Université Monash (à gauche), Alan Salk, PhD du RMIT, et un échantillon de météorite urilith. Crédit : Université RMIT

Les diamants exotiques d’une ancienne planète naine de notre système solaire peuvent s’être formés peu de temps après la collision de la planète naine avec un gros astéroïde il y a environ 4,5 milliards d’années.

Une équipe de scientifiques affirme avoir confirmé la présence de lonsdaleite, une forme hexagonale rare de diamant dans les météorites du manteau en urélite. planète naine.

Lonsdaleite porte le nom de la célèbre cristallologue britannique Dame Kathleen Lonsdale, qui fut la première femme à être élue membre de la Royal Society.

L’équipe de recherche – composée de scientifiques de l’Université Monash, de l’Université RMIT et du CSIRO, du Synchrotron australien et de l’Université de Plymouth – a trouvé des preuves de la formation de la lonsdaleite dans les météorites Urelite. Ils ont publié leurs conclusions en septembre. Actes de l’Académie nationale des sciences (PNAS). L’étude a été dirigée par le professeur géologue Andy Tomkins de l’Université Monash.

La lonsdaleite, également connue sous le nom de diamant hexagonal en référence à sa structure cristalline, est un allotrope de carbone avec un réseau hexagonal, par opposition au réseau cubique du diamant conventionnel. Il a été nommé en l’honneur de Kathleen Lonsdale, une cristallologue.

Le professeur Dougal McCulloch du RMIT, l’un des principaux chercheurs impliqués, a émis l’hypothèse que la structure atomique hexagonale de la Lonsdalite la rend plus dure que le diamant ordinaire, qui a une structure cubique.

“Cette étude prouve de manière concluante que la lonsdalite existe dans la nature”, a déclaré McCulloch, directeur de l’installation de microscopie et de microanalyse au RMIT.

“Nous avons également découvert les plus grands cristaux de lonsdalite connus à ce jour, jusqu’à des microns – beaucoup plus fins qu’un cheveu humain.”

Selon l’équipe de recherche, la structure inhabituelle de la lonsdaleite pourrait contribuer à éclairer de nouvelles techniques de fabrication de matériaux extra-durs dans les applications minières.

Quelle est l’origine de ces mystérieux diamants ?

McCulloch et son équipe du Massachusetts Institute of Technology, le Dr Alan Salk et le Dr Matthew Field, ont utilisé des techniques avancées de microscopie électronique pour capturer des tranches de météorite solides et intactes afin de prendre des instantanés de diamants communs et de la façon dont les diamants se forment.

“Il existe des preuves solides que ces roches spatiales sont des nésadalites récemment découvertes et un processus commun de formation de diamants, peut-être analogue au processus de dépôt chimique en phase vapeur supercritique qui s’est produit peu de temps après l’impact catastrophique de la planète naine”, a déclaré McCulloch. mentionné précédemment.

“Le dépôt chimique en phase vapeur est un moyen pour les gens de fabriquer des diamants en laboratoire en les faisant d’abord pousser dans une pièce spéciale.”

Dougal McCulloch, Alan Salk et Andy Tomkins

Le professeur Dougal McCulloch (à gauche) du RMIT et le doctorant Alan Salk au centre de microscopie et de microanalyse du RMIT avec le professeur Andy Tomkins (à droite) de l’Université Monash. Crédit : Université RMIT

Tomkins a déclaré que le groupe suggère que la lonsdaleite dans les météorites s’est formée à partir d’un fluide supercritique à des températures élevées et à des pressions modérées, conservant presque parfaitement la forme et la texture du graphite préexistant.

“La lonsdalite a ensuite été partiellement remplacée par du diamant avec un environnement plus frais et une pression plus basse”, a déclaré Tomkins, ARC Future Fellow à la School of Earth, Atmosphere and Environment de l’Université Monash.

Et ainsi la nature nous a donné le processus d’expérimentation et de copie dans l’industrie. Nous pensons que si nous pouvons développer un procédé industriel qui encourage le remplacement des pièces préformées en graphite par de la lonsdaleite, la lonsdaleite pourra être utilisée pour fabriquer des pièces de machine extra dures. “

Tomkins a déclaré que les résultats de l’étude aident à résoudre une énigme de longue date sur la composition des phases de carbone dans l’urélite.

Le pouvoir de la coopération

dr. Nick Wilson du CSIRO a déclaré que la collaboration de la technologie et l’expérience des différentes institutions impliquées ont permis à l’équipe de confirmer en toute confiance les lonsdaleites.

Un microanalyseur à sonde électronique a été utilisé au CSIRO pour cartographier rapidement la distribution relative du graphite, du diamant et de la lonsdalite dans les échantillons.

“Individuellement, chacune de ces techniques nous donne une bonne idée de ce qu’est la substance, mais prises ensemble, c’est vraiment l’étalon-or”, a-t-il déclaré.

Référence : “À travers la séquence de lonsdaleite de la formation de diamants dans les météorites d’ureilite en place 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 et Lauren A. Jennings et Dougal G McCulloch , 12 septembre 2022, disponible ici. Actes de l’Académie nationale des sciences.
DOI : 10.1073/pnas.2208814119

Leave a Comment