Кристали лонсдейліту, які знаходять в деяких метеоритах, могли утворитися на невідомому небесному тілі, зруйнованому в ході космічної катастрофи.
На зрізі урейліту жовтим показані кристали лонсдейліту, рожевим – алмазу. Червоним, синім і зеленим – залізо, магній і кремній / ©Nick Wilson
Звичайні алмази формуються при екстремальних температурах і тиску, глибоко в земній мантії. Вони складаються з атомів вуглецю, укладених в кристал з кубічної гратами. Лонслейдит зберігає гексагональну решітку, як у графіту. Ця форма вуглецю зустрічається набагато рідше: в мікроскопічних кількостях лонсдейліт можна отримати в лабораторії або знайти в рідкісних кам’яних метеоритах – урейлітах. Такі метеорити досліджувала група австралійського професора Енді Томкінса (Andy Tomkins); їх стаття опублікована в журналі PNAS.
Урейліти відрізняються незвичайним складом і багаті вуглецем. Знайдено лише кілька таких метеоритів, і вважається, що вони походять із залишків одного і того ж небесного тіла. Присутність в них кристалів алмазу і лонсдейліта може вказувати на пережитий в минулому сильний удар. Це підтвердила і нова робота австралійських фізиків, які досліджували 18 зразків урейлітів під електронним мікроскопом.
Шаруваті структури лонсдейліту на міфрокотографії / ©Tomkins et al., 2022
Вчені показали, що на зрізах видно скупчення дрібних кристалів лонсдейліту, що утворюють «зім’яті» шари. Це дозволило припустити, що лонсдейліт може формуватися способом, який в техніці називається хімічним осадженням з газової фази; з його допомогою отримують надчисті тверді матеріали і покриття. На невідомому небесному тілі, батьківщині урейлітів, сталося щось подібне.
У мантії карликової планети або великого астероїда знаходилися поклади вуглецю у формі звичайного графіту, «зім’ятого» геологічними процесами. Близько 4,5 мільярдів років тому це небесне тіло пережило зіткнення і зруйнувалося повністю (або майже повністю). Однак в момент удару частина породи моментально перейшла в перегріту рідину і газ.
Вони тут же поширилися по тріщинах і пустотах в графіті, створивши області екстремальних температур і тиску. В таких умовах частина графіту перейшла мікрокристали лонсдейліту, відкладення яких повторювали «зім’яту» шарувату структуру вихідного матеріалу. І тепер – мільярди років по тому – зразки таких кристалів виявилися на Землі, в рідкісних кам’яних метеоритах.