宇宙空間での出来事の後に形成された奇妙なダイヤモンド
科学者らによると、太陽系の古代の準惑星から採取された奇妙なダイヤモンドは、約45億年前に準惑星が大きな小惑星*と衝突した直後に形成された可能性があるという。
研究チームは、準惑星から飛来したユレイライト*隕石*を分析した結果、「ロンズデライト」と呼ばれる珍しい六角形*のダイヤモンドの存在を確認しました。
ロンズデール石は、女性として初めて王立協会フェロー*に選出された、英国の有名な結晶学のパイオニア*であるデイム キャスリーン ロンズデール (1903-1971) にちなんで名付けられました。
研究チームは、地球に落下したユレイライト隕石を研究することで、ロンズデライトがどのように形成されたかの証拠を発見した。
関与した上級研究者の一人であるRMIT顕微鏡*および微小分析施設所長のドゥーガル・マカロック教授は、ロンズデライトの原子の六角形構造により、立方体*構造を持つ通常のダイヤモンドよりも硬くなる可能性があるとチームが予測していると述べた。
「この研究は、ロンズデライトが自然界に存在することを明確に証明しました」とマカロック教授は述べた。
「私たちはまた、これまでに知られている最大のロンズデライト結晶を発見しました。その大きさは最大1ミクロンで、人間の髪の毛よりもはるかに細いものです。」
研究チームは、ロンズデライトの珍しい構造は、鉱山用途における超硬材料の新しい製造技術に役立つ可能性があると述べた。
マカロック教授と彼のRMITチーム(博士課程のアラン・サレック氏とマシュー・フィールド博士)は、高度な電子顕微鏡技術を使用して隕石から固体で無傷のスライスを捕捉し、ロンズデライトと通常のダイヤモンドがどのように形成されるかのスナップショットを作成しました。
「ロンズデライトと通常のダイヤモンドの形成過程が新たに発見されたという強力な証拠があります。これは、これらの宇宙の岩石、おそらく壊滅的な衝突直後の準惑星で起こった超臨界*化学蒸着*プロセスのようなものです。」マカロック教授はこう語った。
「化学蒸着は、実験室でダイヤモンドを製造する方法の 1 つであり、基本的には専用のチャンバー内でダイヤモンドを成長させることによって行われます。」
米国科学アカデミー紀要(PNAS)誌に発表されたこの研究は、モナシュ大学の地質学者アンディ・トムキンス教授が主導した。
トムキンス教授は、隕石中のロンズデライトは高温かつ中程度の圧力で超臨界流体から形成され、既存の黒鉛*の形状と質感をほぼ完全に保存していると研究チームが提案したと述べた。
「その後、環境が冷えて圧力が低下するにつれて、ロンズデライトは部分的にダイヤモンドに置き換わった」とトムキンス教授は語った。
「このように、自然は、産業で再現しようとするプロセスを私たちに提供してくれました。事前に成形された黒鉛部品のロンズデライトによる置き換えを促進する工業プロセスを開発できれば、ロンズデライトは小型で超硬質の機械部品の製造に使用できると考えています」 。」
トムキンス教授は、今回の研究結果は、ユレイライト中の炭素相の形成に関する長年の謎の解決に役立つと述べた。
CSIROのニック・ウィルソン博士は、モナシュ大学、RMIT大学、CSIRO、オーストラリアシンクロトロン、プリマス大学の科学者が参加し、さまざまな機関の技術と専門知識の協力により、チームは自信を持ってロンズデライトを確認することができたと述べた。
CSIRO では電子プローブマイクロアナライザー* を使用して、サンプル中のグラファイト、ダイヤモンド、ロンズデライトの相対分布を迅速にマッピングしました。
「これらの各技術を個別に見ると、この材料が何であるかについての良いアイデアが得られますが、総合的に考えると、それがまさにゴールドスタンダードになります」とウィルソン博士は言いました。
用語集
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教室での活動1. ロンズデライトの製造ロンズデライトとその形成方法に関するキッズ ニュースの記事を読んだ後、完全な製造プロセスを示す円形フローチャートを作成します。 プロセスの各段階でキーワードのみを使用し、フローチャートをシンプルに保つようにしてください。
時間: このアクティビティを完了するには 20 分かかりますカリキュラム リンク: 英語; 科学; クリティカルシンキングとクリエイティブシンキング
2. 拡張これらのロンズデライト ダイヤモンドを 1 つまたは複数使用してジュエリーをデザインできるとしたら、それは何になりますか?
以下にデザインをスケッチします。
時間: このアクティビティを完了するには 15 分かかりますカリキュラム リンク: 英語; 視覚芸術
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