Rencontrez le mystérieux diamant de l'espace

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Les scientifiques ont débattu de son existence. De minuscules traces fournissaient des indices. Maintenant, des chercheurs ont confirmé l'existence d'un diamant céleste après l'avoir trouvé à la surface de la Terre.

La pierre, appelée lonsdaleite, a une dureté et une résistance supérieures à celles d'un diamant ordinaire. Le minéral rare est arrivé ici par le biais d'une météorite, selon de nouvelles recherches.

De plus, le processus chimique naturel par lequel les scientifiques pensent que la lonsdaleite s'est formée pourrait inspirer un moyen de fabriquer des composants industriels ultra-durables, selon les auteurs de l'étude publiée le 12 septembre dans la revue Actes de la National Academy of Sciences.

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La révélation a commencé à se dérouler lorsque le géologue Andy Tomkins, professeur à l'Université Monash en Australie, était sur le terrain pour catégoriser les météorites. Il est tombé sur un étrange type de diamant "plié" dans une roche spatiale en Afrique du Nord-Ouest, a déclaré le co-auteur de l'étude Alan Salek, doctorant et chercheur à l'Université RMIT en Australie.

Tomkins a émis l'hypothèse que la météorite qui contenait la lonsdaleite provenait du manteau d'une planète naine qui existait depuis environ 4,5 milliards d'années, a déclaré Salek.

"La planète naine a ensuite été frappée de manière catastrophique par un astéroïde, libérant de la pression et conduisant à la formation de ces diamants vraiment étranges", a-t-il ajouté.

Avec ses méthodes de pointe et ses possibilités pour l'avenir, la découverte est passionnante, a déclaré Paul Asimow, professeur de géologie et de géochimie au California Institute of Technology. Asimow n'a pas participé à l'étude.

"Il tire vraiment parti d'un certain nombre de développements récents en microscopie pour faire ce qu'ils ont fait aussi bien qu'ils l'ont fait", a déclaré Asimow.

L'équipe a pu analyser la météorite à l'aide de la microscopie électronique et de techniques synchrotron avancées, qui ont construit des cartes des composants de l'objet spatial, y compris la lonsdaleite, le diamant et le graphite, selon l'étude.

Les diamants et la lonsdaleite peuvent se former de trois manières. Cela peut être dû à une pression et à une température élevées sur une longue période de temps, c'est ainsi que les diamants se forment à la surface de la Terre ; le choc d'une collision hypervitesse d'un météore; ou la libération de vapeurs de graphite brisé qui se fixeraient à un petit fragment de diamant et s'accumuleraient dessus, a déclaré Asimow.

La méthode qui crée le minéral peut influencer sa taille, a-t-il ajouté. Les chercheurs ont proposé dans cette étude que la troisième méthode formait le plus grand échantillon qu'ils avaient trouvé.

"La nature nous a donc fourni un processus à essayer et à reproduire dans l'industrie", a déclaré Tomkins dans un communiqué de presse. "Nous pensons que la lonsdaleite pourrait être utilisée pour fabriquer de minuscules pièces de machine ultra-dures si nous pouvons développer un procédé industriel qui favorise le remplacement des pièces en graphite préformées par la lonsdaleite."

Bien avant cette découverte, les scientifiques ont débattu de l'existence de la lonsdaleite, a déclaré Asimow.

"Cela semble être une affirmation étrange que nous ayons un nom pour une chose, et nous sommes tous d'accord sur ce que c'est", a-t-il ajouté, "et pourtant il y a des affirmations dans la communauté selon lesquelles ce n'est pas un vrai minéral, ce n'est pas un vrai cristal, que vous pourriez avoir une échelle macroscopique. "

Les scientifiques ont identifié pour la première fois des morceaux du minéral en 1967, mais ils étaient minuscules – environ 1 à 2 nanomètres, ce qui est 1 000 fois plus petit que ce qui a été trouvé lors de la découverte la plus récente, a déclaré Salek.

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La découverte d'un échantillon plus important a montré que la lonsdaleite n'est pas seulement une anomalie par rapport aux autres diamants, a déclaré Asimow.

Les diamants ordinaires, tels que ceux que vous voyez dans les bijoux raffinés, sont fabriqués à partir de carbone et ont une structure atomique cubique, a déclaré Salek. En tant que matériau le plus dur connu à ce jour, ils sont également utilisés dans la fabrication.

La lonsdaleite est également faite de carbone, mais elle a plutôt une structure hexagonale inhabituelle, a-t-il ajouté.

Les chercheurs ont déjà proposé des modèles pour la structure de la lonsdaleite, et ils ont émis l'hypothèse que la structure hexagonale pourrait la rendre jusqu'à 58% plus dure que les diamants ordinaires, a déclaré Salek. Cette dureté pourrait faire du diamant spatial rare une ressource précieuse pour les applications industrielles si les scientifiques peuvent trouver un moyen d'utiliser la nouvelle méthode de production pour créer des minéraux suffisamment gros.

Maintenant que les scientifiques connaissent ce minéral, la découverte soulève la question de savoir s'ils peuvent le reproduire.

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Les outils tels que les lames de scie, les forets et les sites miniers doivent être durablement durs et résistants à l'usure, de sorte qu'un approvisionnement prêt en lonsdaleite pourrait les rendre encore plus performants, a déclaré Salek. Et maintenant, avec une théorie scientifique crédible sur la façon dont ces gisements plus importants se sont formés, un plan approximatif existe pour fabriquer de la lonsdaleite en laboratoire.

De cette découverte, nous pouvons également en apprendre davantage sur les interactions de l'univers, a déclaré Phil Sutton, maître de conférences en astrophysique à l'Université de Lincoln au Royaume-Uni. Sutton n'a pas participé à la recherche.

En découvrant l'histoire d'où nous venons et comment nous avons évolué, a-t-il ajouté, il est important de savoir que les matériaux ont été échangés entre les environnements - même à travers les systèmes solaires.

Les scientifiques ont nommé la lonsdaleite en l'honneur de la cristallographe Dame Kathleen Lonsdale, qui est devenue en 1945 l'une des premières femmes élues comme membre de la Royal Society of London.