Oktober 4, 2022

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Erfahren Sie mehr über den mysteriösen Diamanten aus dem Weltraum

Erfahren Sie mehr über den mysteriösen Diamanten aus dem Weltraum

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Gelehrte haben seine Existenz diskutiert. Kleine Spuren lieferten Hinweise. Jetzt haben Forscher die Existenz von Himmelsdiamanten bestätigt, nachdem sie sie auf der Erdoberfläche gefunden hatten.

Der Stein, Lonsdaleit genannt, hat eine Härte und Stärke, die die von gewöhnlichen Diamanten übertrifft. Das seltene Mineral kam laut neuen Forschungen über einen Meteoriten hierher.

Darüber hinaus könnte der natürliche chemische Prozess, von dem Wissenschaftler glauben, dass Lonsdaleit gebildet wird, einen Weg zur Herstellung von ultra-haltbaren synthetischen Inhaltsstoffen inspirieren, so die Autoren. Die Studie wurde am 12. September in der Zeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht.

Die Offenbarung begann, als der Geologe Andy Tomkins, ein Professor an der Monash University in Australien, sich außerhalb des Bereichs der Meteoritenklassifikation befand. Der Co-Autor der Studie, Alan Salk, ein Doktorand und Forscher an der RMIT University in Australien, sagte, er sei in einem Weltraumfelsen im Nordwesten Afrikas auf eine seltsame Art von „gebogenem“ Diamanten gestoßen.

Salk sagte, Tomkins habe die Theorie aufgestellt, dass der Meteorit mit Lonsdalit aus dem Mantel eines Zwergplaneten stammte, der vor etwa 4,5 Milliarden Jahren existierte.

„Der Zwergplanet wurde dann einem katastrophalen Schock durch einen Asteroiden ausgesetzt, der den Druck entlastete und zur Bildung dieser wirklich seltsamen Diamanten führte“, fügte er hinzu.

Mit hochmodernen Methoden und zukünftigen Möglichkeiten ist die Entdeckung aufregend, sagte Paul Acemo, Professor für Geologie und Geochemie am Caltech. Asimow war nicht an der Studie beteiligt.

„Es nutzt wirklich eine Reihe neuerer Entwicklungen in der Mikroskopie aus, um das zu tun, was sie getan haben, wie sie es getan haben“, sagte Asimo.

Das Team war in der Lage, den Meteoriten mit Hilfe von Elektronenmikroskopie und fortschrittlichen Synchrotron-Techniken zu analysieren, die laut der Studie Karten der Komponenten des Weltraumkörpers erstellten, darunter Lonsdaleit, Diamant und Graphit.

Diamant und Lonsdaleit können auf drei Arten gebildet werden. Es kann über einen langen Zeitraum hohen Druck und Temperatur ausgesetzt sein, so sehen Diamanten auf der Erdoberfläche aus; Meteoriteneinschlag mit hoher Geschwindigkeit; Oder die Freisetzung von Dämpfen aus gebrochenem Graphit, die sich an einem kleinen Diamantstück festsetzen und darauf aufbauen würden, sagte Asimo.

Er fügte hinzu, dass die Art und Weise, wie das Mineral gebildet wird, seine Größe beeinflussen kann. Die Forscher in dieser Studie schlugen vor, dass die dritte Methode die größte Stichprobe darstellte, die sie fanden.

„Die Natur hat uns einen Prozess zur Verfügung gestellt, den wir in der Industrie nachahmen können“, sagte Tomkins in einer Pressemitteilung. „Wir glauben, dass Lonsdaleit zur Herstellung von extrasteifen Maschinenteilen verwendet werden kann, wenn wir ein industrielles Verfahren entwickeln können, das den Ersatz vorgeformter Graphitteile durch Lonsdaleit fördert.“

Asimow sagte, lange vor dieser Entdeckung hätten Wissenschaftler über die Existenz von Lonsdaleit diskutiert.

Er fügte hinzu: „Es scheint eine seltsame Behauptung zu sein, dass wir einen Namen für etwas haben, und wir sind uns alle einig, was es ist“, und „doch es gibt Behauptungen in der Gesellschaft, dass es kein echtes Metall, kein echter Kristall ist, dass Sie kann einen makroskopischen Maßstab haben.“

Wissenschaftler identifizierten erstmals 1967 Teile des Metalls, aber sie waren winzig – etwa 1 bis 2 Nanometer, was 1.000 Mal kleiner ist als das, was bei der neuesten Entdeckung gefunden wurde, sagte Salk.

Asimow sagte, der Fund einer größeren Probe habe gezeigt, dass Lonsdaleit nicht nur eine Anomalie anderer Diamanten sei.

Salk sagte, dass normale Diamanten, wie die Diamanten, die Sie in edlem Schmuck sehen, aus Kohlenstoff bestehen und eine kubische Atomstruktur haben. Als härtester bisher bekannter Werkstoff wird er auch in der Fertigung eingesetzt.

Er fügte hinzu, dass Lonsdalith ebenfalls aus Kohlenstoff besteht, aber stattdessen eine ungewöhnliche sechseckige Struktur hat.

Laut Salk haben Forscher die Lonsdaleit-Struktur bereits früher modelliert und theoretisiert, dass die hexagonale Struktur ihn 58 % härter als normalen Diamanten machen könnte. Diese Härte könnte seltene Weltraumdiamanten zu einer wertvollen Ressource für industrielle Anwendungen machen, wenn Wissenschaftler einen Weg finden, die neue Produktionsmethode zu nutzen, um ausreichend große Mineralien zu produzieren.

Jetzt, da Wissenschaftler über dieses Mineral Bescheid wissen, wirft die Entdeckung die Frage auf, ob sie es replizieren können.

Salk sagte, dass Werkzeuge wie Sägeblätter, Bohrer und Bergbaustandorte dauerhaft hart und verschleißfest sein müssen, damit eine sofortige Versorgung mit Lonsdaleit sie besser funktionieren lässt. Und jetzt, mit einer zuverlässigen wissenschaftlichen Theorie darüber, wie sich diese großen Lagerstätten gebildet haben, gibt es einen groben Plan für die Herstellung von Lonsdaleit im Labor.

Aus dieser Entdeckung können wir auch mehr über die Wechselwirkungen des Universums lernen, sagte Phil Sutton, Dozent für Astrophysik an der University of Lincoln im Vereinigten Königreich. Sutton war nicht an der Forschung beteiligt.

Um die Geschichte aufzudecken, woher wir kamen und wie wir uns entwickelt haben, fügte er hinzu, ist es wichtig zu wissen, dass Materialien zwischen Umgebungen ausgetauscht wurden – sogar zwischen Sonnensystemen.

Wissenschaftler benannten Lonsdaleite nach der Kristallographin Dame Kathleen Lonsdale, die 1945 als eine der ersten Frauen als Fellows der Royal Society of London gewählt wurde.

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