Diamantes de otro mundo encontrados en la Tierra

Se han identificado diamantes hexagonales misteriosos que no ocurren naturalmente en la Tierra en cuatro meteoritos del noroeste de África. Al investigar su formación, los investigadores australianos descubrieron que se forjaron durante un violento cataclismo en un antiguo planeta enano. Los detalles del estudio se publican en la revista. PNAS.

Lonsdaleita en meteoritos

Los diamantes no son especialmente conocidos por su flexibilidad. El descubrimiento de varias de estas estructuras “plegadas” dentro de cuatro meteoritos africanos intrigó rápidamente a los investigadores de la Organización de Investigación Científica e Industrial de la Commonwealth (CSIRO). Estas pequeñas rocas pertenecían a una clase conocida como ureilitas. Estos meteoritos pedregosos ricos en carbono a menudo contienen pequeños diamantes, pero nunca en esta forma.

Para obtener más información, los investigadores mapearon la distribución de carbono en varias muestras. Al hacerlo, encontraron evidencia de que estos diamantes deformes eran en realidad los lonsdaleita. es una especie de diamante hexagonal que, como los diamantes ordinarios, está hecho de carbono. La diferencia es que sus átomos están dispuestos en una estructura hexagonal en lugar de cúbica.

El análisis de microscopía electrónica de transmisión (TEM) de alta resolución luego confirmó que estos meteoritos efectivamente contenían lonsdaleita. Estos diamantes también fueron los cristales más grandes de este tipo de mineral jamás encontrados (hasta un micrómetro de largo). Las muestras anteriores recolectadas de varios meteoritos recolectados hace décadas en los Estados Unidos y la India eran mucho más pequeñas, a escala nanométrica.

Pero eso todavía no explicaba cómo se habían doblado esos diamantes hexagonales. Surgieron más pistas cuando el equipo notó que parte de la lonsdaleita se había convertido en grafito y diamante cúbico. Luego, el equipo comparó la distribución de todos estos cristales en dieciocho muestras diferentes de ureilita en un esfuerzo por reconstruir su origen probable.

diamantes lonsdaleita
Imagen de un microanalizador de sonda electrónica de un fragmento de meteorito. Los diferentes minerales presentes son: hierro (rojo), magnesio (verde), silicio (azul), lonsdaleita (amarillo) y diamante (rosa). Fuente: PNAS

Reliquias del Sistema Solar

Cuando se doblaron por primera vez, estos cristales aún no eran diamantes, solo grafito. Este material habría terminado en el manto de un planeta enano hace unos 4.500 millones de años, cuando el sistema solar aún se estaba formando. Con el tiempo, las altas temperaturas y la presión de los materiales circundantes habrían deformado este grafito en la forma doblada que se ve hoy.

Más tarde, los investigadores creen que este planeta enano es colisión con otro objeto masivo. El análisis sugiere que los cristales fueron creados por una reacción entre el grafito, que está hecho de átomos de carbono en capas en láminas, y un fluido supercrítico de productos químicos de hidrógeno, metano, oxígeno y azufre formado durante el impacto.

Como recordatorio, hablamos de fluido supercrítico cuando un fluido se calienta más allá de su temperatura crítica y cuando se comprime por encima de su presión crítica. ” Cuando el planeta colapsó, fue como quitar la tapa de una botella de Coca-Cola. Esto liberó la presión y esta caída de presión combinada con altas temperaturas condujo a la liberación de este fluido supercrítico.“, resume Andy Tomkins, de la Universidad de Monash en Melbourne.

El cataclismo también habría destruido la mayor parte del planetoide original, esparciendo sus materiales por el espacio. Algunos habrían terminado en la Tierra eventualmente.

Este proceso de formación natural es bastante similar al que se realiza en el laboratorio para los diamantes ordinarios. Esto sugiere que, en última instancia, algunos ajustes podrían producir lonsdaleita. En teoría, estos diamantes hexagonales deberían ser aproximadamente un 60% más difícil que los diamantes ordinarios debido a su estructura. Esta dureza adicional podría tener importantes aplicaciones industriales si pudieran fabricarse sintéticamente.