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标题: 研究发现奇特折叠式钻石可追溯至古老矮行星大灾难 [打印本页]

作者: 清水一泓 时间: 2023-1-8 06:11
标题: 研究发现奇特折叠式钻石可追溯至古老矮行星大灾难
澳大利亚科学家在稀有的陨石样本中发现了奇特的折叠钻石。在调查它们是怎样形成的过程中，研究小组发现有证据表明它们是在一个古老矮行星上的一场大灾难中被锻造出来。

钻石是出了名得最硬的天然质料，因此它并不完全以其灵活性而闻名。这就是参加这项新研究的科学家们惊讶地发如今陨石内有独特的折叠结构的钻石的原因。
详细来说，这些陨石属于一类被称为橄辉无球粒陨石(ureilites)的陨石，它们稀有、石质、富含碳元素且通常含有微小的钻石。来自联邦科学与工业研究组织(CSIRO)的研究人员首先绘制了样品中碳的分布以及它的情势--包罗钻石和石墨。在这样做的过程中，他们发现证据表明，折叠的钻石现实上是一种不常见的六边形情势，被称为龙须石。
为了证实这一点，这些样品随后被交给了皇家墨尔本理工大学的一个团队，他们用高分辨率的透射电子显微镜(TEM)对它们进行了检查。这不但揭示了这些陨石确实含有朗斯代尔石，而且它们是迄今为止发现的最大的矿物晶体，长达1微米。事实证明，岩石中的折叠钻石是由许多龙须石的微小晶体组成。
但这仍旧不能表明它们是怎样被折叠的。当研究小组注意到一些朗斯代尔石已经转化为石墨和立方体钻石时就有了进一步的线索，研究小组继承比力在18个不同的橄辉无球粒陨石样品中钻石、石墨和朗斯代尔石的分布。由此，他们得以拼凑出最大概的故事。
当第一次折叠时，晶体现实上还不是钻石--它们仍以更软的石墨的情势存在。这些晶体应该是在约45亿年前的一颗矮行星或大型小行星的地幔中生长，其时太阳系还在形成。随着时间的推移，附近物质的高温和压力会使石墨扭曲成今天看到的折叠形状。
厥后，母体肯定是在一场大灾难中跟另一个巨大的天体相撞，这大概摧毁了原来的行星的大部分。这不但使物质散落，最终以陨石的情势降落在地球上，而且还形成了一种超临界流体进而将石墨转化为朗斯代尔石。最终的效果是朗斯代尔石相当好地保留了石墨的原始形状，以至于它出现出看似不大概的折叠的表面。
研究团队表现，这不但仅是一个很酷的故事--它大概在制造业中也会有紧张的应用。这种天然过程跟目前用于制造工业钻石工具和零件的化学气相沉积技能相当相似，它可以为用龙须石制造这些东西提供灵感。究竟，这种六边形结构被以为比普通立方体钻石的硬度高50%以上。
研究论文第一作者Andy Tomkins教授说道：“天然界因此为我们提供了一个可以尝试在工业中复制的过程。我们以为，假如我们能开发出一种工业流程，促进用朗斯代尔石代替预成型的石墨部件，那么朗斯代尔石就可以用来制造微小的、超硬的呆板部件。”

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