科学家证实了来自外太空的朗斯代尔石真实存在

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来自太阳系中一颗古老矮行星的奇怪钻石可能是在约45亿年前该矮行星跟一颗大型小行星相撞后不久形成的。一个科学家小组称，他们已经证实了朗斯代尔石(longsdaleite)的存在。这是一种罕见的六边形钻石，存在于来自一颗矮行星地幔的乌里石陨石中。

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朗斯代尔石是以英国著名的女晶体学家Dame Kathllen Lonsdale的名字命名的，她是第一位当选为英国皇家学会会员的女性成员。

该研究小组--与来自莫纳什大学、皇家墨尔本理工大学、联邦科学与工业研究组织(CSIRO)、澳大利亚同步加速器和普利茅斯大学的科学家一起--发现了朗斯代尔石如何在乌来石陨石中形成的证据。他们于9月12日在《PNAS》上发表了他们的发现。来自莫纳什大学的地质学家Andy Tomkins教授领导了这项研究。

来自皇家墨尔本理工大学的教授Dougal McCulloch是参与研究的高级研究人员之一，他指出，研究小组预测朗斯代尔石原子的六边形结构会使其可能比普通钻石更硬--普通钻石具有立方体结构。

皇家墨尔本理工大学显微镜和微分析设施主任McCulloch说道：“这项研究明确地证明了朗斯代尔石在自然界的存在。我们还发现了迄今为止已知的最大的朗斯代尔石晶体，其大小可达一微米--比人的头发细很多很多。”

据研究小组称，朗斯代尔石的不寻常结构可能有助于为采矿应用中超硬材料的新制造技术提供信息。

这些神秘的钻石的来源是什么？

McCulloch及其RMIT团队、博士学者Alan Salek和Matthew Field博士通过使用先进的电子显微镜技术从陨石上捕捉固体和完整的切片，以此来创建朗斯代尔石和普通钻石如何形成的快照。

“有强有力的证据表明，朗斯代尔石和普通钻石有一个新发现的形成过程，这就像一个超临界的化学气相沉积过程，在这些空间岩石中发生过，可能是在矮行星发生灾难性碰撞后不久发生的。化学气相沉积是人们在实验室中制造钻石的方法之一，基本上是通过在一个专门的室中培养它们，”McCulloch说道。

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Tomkins表示，研究小组提出，陨石中的朗斯代尔石在高温和中等压力下由超临界流体形成，其几乎完美地保留了先前存在的石墨的形状和纹理。

Tomkins继续补充道：“后来，随着环境的冷却和压力的降低，朗斯代尔石部分被钻石取代。因此，大自然为我们提供了一个尝试在工业中复制的过程。我们认为，如果我们能开发出一种工业流程以促进用朗斯代尔石替代预成型的石墨部件，那么朗斯代尔石就可以用来制造微小的、超硬的机器部件。”

Tomkins称，该研究结果有助于解决有关乌来石中碳相形成的一个长期之谜。

合作的力量

CSIRO的Nick Wilson博士称，来自各参与机构的技术和专业知识的合作使该团队得以自信地确认朗斯代尔石。

在CSIRO，研究人员通过电子探针微分析仪快速绘制了样品中石墨、钻石和朗斯代尔石的相对分布。

“单独来看，这些技术中的每一项都能让我们很好地了解这种材料是什么，但综合来看--这确实是黄金标准，”Wilson说道。