Diamantes estranhos formados após incidente no espaço sideral

Diamantes estranhos de um antigo planeta anão em nosso sistema solar podem ter se formado logo após o planeta anão colidir com um grande asteroide* cerca de 4,5 bilhões de anos atrás, segundo cientistas.

A equipe de pesquisa confirmou a existência de uma rara forma hexagonal* de diamante chamada "lonsdaleite", após analisar meteoritos* ureilita* que vieram do planeta anão.

Lonsdaleite recebeu o nome da famosa pioneira da cristalografia* britânica* Dame Kathleen Lonsdale (1903-1971), a primeira mulher eleita membro da Royal Society*.

A equipe encontrou evidências de como o lonsdaleito se formou ao estudar meteoritos de ureilita que caíram na Terra.

O diretor da RMIT Microscopy* and Microanalysis Facility, Professor Dougal McCulloch, um dos pesquisadores seniores envolvidos, disse que a equipe previu que a estrutura hexagonal dos átomos de lonsdaleíta o tornava potencialmente mais difícil do que os diamantes comuns, que têm uma estrutura cúbica*.

"Este estudo prova categoricamente que a lonsdaleita existe na natureza", disse o professor McCulloch.

“Também descobrimos os maiores cristais de lonsdaleita conhecidos até o momento, com tamanho de até um mícron – muito, muito mais fino que um fio de cabelo humano”.

A equipe disse que a estrutura incomum de lonsdaleite pode ajudar a informar novas técnicas de fabricação de materiais ultraduros em aplicações de mineração.

O professor McCulloch e sua equipe RMIT – o estudioso de doutorado Alan Salek e o Dr. Matthew Field – usaram técnicas avançadas de microscopia eletrônica para capturar fatias sólidas e intactas dos meteoritos para criar instantâneos de como lonsdaleíta e diamantes regulares se formaram.

"Há fortes evidências de que há um processo de formação recém-descoberto para o lonsdaleita e o diamante regular, que é como um processo supercrítico* de deposição de vapor químico* que ocorreu nessas rochas espaciais, provavelmente no planeta anão logo após uma colisão catastrófica," disse o professor McCulloch.

"A deposição química de vapor é uma das maneiras pelas quais as pessoas produzem diamantes em laboratório, essencialmente cultivando-os em uma câmara especializada."

Publicado na revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), o estudo foi liderado pelo geólogo da Monash University, professor Andy Tomkins.

O professor Tomkins disse que a equipe propôs que a lonsdaleita nos meteoritos se formou a partir de um fluido supercrítico em alta temperatura e pressões moderadas, preservando quase perfeitamente a forma e as texturas do grafite* pré-existente.

"Mais tarde, o lonsdaleite foi parcialmente substituído pelo diamante à medida que o ambiente esfriava e a pressão diminuía", disse o professor Tomkins.

"Assim, a natureza nos forneceu um processo para tentar replicar na indústria. Achamos que o lonsdaleite poderia ser usado para fabricar peças de máquinas minúsculas e ultraduras se pudermos desenvolver um processo industrial que promova a substituição de peças de grafite pré-moldadas por lonsdaleite ."

O professor Tomkins disse que as descobertas do estudo ajudaram a resolver um mistério de longa data sobre a formação de fases de carbono em ureilitas.

Nick Wilson, da CSIRO, disse que a colaboração de tecnologia e experiência de diferentes instituições permitiu que a equipe confirmasse o lonsdaleite com confiança, com a participação de cientistas da Monash University, RMIT University, CSIRO, Australian Synchrotron e Plymouth University.

Um microanalisador de sonda eletrônica* foi usado na CSIRO para mapear rapidamente a distribuição relativa de grafite, diamante e lonsdaleita nas amostras.

“Individualmente, cada uma dessas técnicas nos dá uma boa ideia do que é esse material, mas juntas – esse é realmente o padrão-ouro”, disse o Dr. Wilson.

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ATIVIDADES DE AULA1. Produção de lonsdaleiteDepois de ler o artigo do Kids News sobre lonsdaleite e como ele é formado, crie um fluxograma circular mostrando todo o processo de produção. Tente manter o fluxograma simples, usando apenas palavras-chave para cada etapa do processo.