Ученые подтвердили космическое происхождение загадочной формы алмаза

Обычные алмазы формируются при экстремальных температурах и давлении, глубоко в земной мантии. Они состоят из атомов углерода, уложенных в кристалл с кубической решеткой. Лонслейдит сохраняет гексагональную решетку, как у графита. Эта форма углерода встречается намного реже: в микроскопических количествах лонсдейлит можно получить в лаборатории или найти в редких каменных метеоритах – урейлитах. Такие метеориты исследовала группа австралийского профессора Энди Томкинса (Andy Tomkins); их статья опубликована в журнале PNAS.

Урейлиты отличаются необычным составом и богаты углеродом. Найдены лишь несколько таких метеоритов, и считается, что они происходят из остатков одного и того же небесного тела. Присутствие в них кристаллов алмаза и лонсдейлита может указывать на пережитый в прошлом сильный удар. Это подтвердила и новая работа австралийских физиков, которые исследовали 18 образцов урейлитов под электронным микроскопом.

Слоистые структуры лонсдейлита на мифрокотографии / ©Tomkins et al., 2022

Ученые показали, что на срезах видны скопления мелких кристаллов лонсдейлита, образующих «смятые» слои. Это позволило предположить, что лонсдейлит может формироваться способом, который в технике называется химическим осаждением из газовой фазы; с его помощью получают сверхчистые твердые материалы и покрытия. На неизвестном небесном теле, родине урейлитов, произошло нечто подобное.

В мантии карликовой планеты или крупного астероида находились залежи углерода в форме обычного графита, «смятого» геологическими процессами. Около 4,5 миллиардов лет назад это небесное тело пережило столкновение и разрушилось полностью (или почти полностью). Однако в момент удара часть породы моментально перешла в перегретую жидкость и газ.

Они тут же распространились по трещинам и пустотам в графите, создав области экстремальных температур и давления. В таких условиях часть графита перешла микрокристаллы лонсдейлита, отложения которых повторяли «смятую» слоистую структуру исходного материала. И теперь – миллиарды лет спустя – образцы таких кристаллов оказались на Земле, в редких каменных метеоритах.