D'étranges diamants se sont formés après un incident dans l'espace extra-atmosphérique

D'étranges diamants provenant d'une ancienne planète naine de notre système solaire pourraient 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, selon des scientifiques.

L'équipe de recherche a confirmé l'existence d'une forme hexagonale* rare de diamant appelée « lonsdaleite », après avoir analysé des météorites* ureilite* provenant de la planète naine.

Lonsdaleite porte le nom de la célèbre pionnière britannique de la cristallographie*, Dame Kathleen Lonsdale (1903-1971), la première femme élue membre de la Royal Society Fellow*.

L'équipe a trouvé des preuves de la formation de la lonsdaleite en étudiant les météorites d'ureilite qui avaient atterri sur Terre.

Le directeur du RMIT Microscopy* and Microanalysis Facility, le professeur Dougal McCulloch, l'un des principaux chercheurs impliqués, a déclaré que l'équipe avait prédit que la structure hexagonale des atomes de lonsdaleite la rendait potentiellement plus dure que les diamants ordinaires, qui ont une structure cubique*.

"Cette étude prouve catégoriquement que la lonsdaleite existe dans la nature", a déclaré le professeur McCulloch.

"Nous avons également découvert les plus grands cristaux de lonsdaleite connus à ce jour, dont la taille peut atteindre un micron - beaucoup, beaucoup plus fins qu'un cheveu humain."

L'équipe a déclaré que la structure inhabituelle de la lonsdaleite pourrait aider à éclairer de nouvelles techniques de fabrication de matériaux ultra-durs dans les applications minières.

Le professeur McCulloch et son équipe du RMIT - le doctorant Alan Salek et le Dr Matthew Field - ont utilisé des techniques avancées de microscopie électronique pour capturer des tranches solides et intactes des météorites afin de créer des instantanés de la formation de la lonsdaleite et des diamants réguliers.

"Il existe des preuves solides qu'il existe un processus de formation nouvellement découvert pour la lonsdaleite et le diamant ordinaire, qui ressemble à un processus de dépôt chimique en phase vapeur supercritique* qui a eu lieu dans ces roches spatiales, probablement sur la planète naine peu de temps après une collision catastrophique", a déclaré le professeur McCulloch.

"Le dépôt chimique en phase vapeur est l'une des façons dont les gens fabriquent des diamants en laboratoire, essentiellement en les faisant pousser dans une chambre spécialisée."

Publiée dans la revue Actes de la National Academy of Sciences (PNAS), l'étude a été dirigée par le professeur Andy Tomkins, géologue de l'Université Monash.

Le professeur Tomkins a déclaré que l'équipe a proposé que la lonsdaleite dans les météorites se forme à partir d'un fluide supercritique à haute température et à des pressions modérées, préservant presque parfaitement la forme et les textures du graphite préexistant*.

"Plus tard, la lonsdaleite a été partiellement remplacée par du diamant à mesure que l'environnement se refroidissait et que la pression diminuait", a déclaré le professeur Tomkins.

"La nature nous a donc fourni un procédé à essayer et à reproduire dans l'industrie. 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."

Le professeur Tomkins a déclaré que les résultats de l'étude ont aidé à résoudre un mystère de longue date concernant la formation de phases carbonées dans les uréilites.

Le Dr Nick Wilson du CSIRO a déclaré que la collaboration de la technologie et de l'expertise de différentes institutions a permis à l'équipe de confirmer la lonsdaleite en toute confiance, avec la participation de scientifiques de l'Université Monash, de l'Université RMIT, du CSIRO, du Synchrotron australien et de l'Université de Plymouth.

Un micro-analyseur à sonde électronique* a été utilisé au CSIRO pour cartographier rapidement la distribution relative du graphite, du diamant et de la lonsdaleite dans les échantillons.

"Individuellement, chacune de ces techniques nous donne une bonne idée de ce qu'est ce matériau, mais prises ensemble, c'est vraiment l'étalon-or", a déclaré le Dr Wilson.

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ACTIVITÉS EN CLASSE1. Production de lonsdaleiteAprès avoir lu l'article de Kids News sur la lonsdaleite et sa formation, créez un organigramme circulaire montrant le processus de production complet. Essayez de garder l'organigramme simple en n'utilisant que des mots clés pour chaque étape du processus.

Durée : prévoyez 20 minutes pour terminer cette activité. Liens avec le programme d'études : anglais ; Science; Pensée critique et créative

2. Extension Si vous pouviez concevoir un bijou en utilisant un ou plusieurs de ces diamants lonsdaleite, quel serait-il ?

Dessinez votre conception ci-dessous.

Durée : accordez 15 minutes pour terminer cette activitéLiens avec le programme d'études : anglais ; arts visuels

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