Un type rare de diamant, encore plus résistant que la forme habituelle du cristal, a été créé lorsqu’un gros astéroïde s’est écrasé sur une ancienne planète naine il y a 4,5 milliards d’années, affirment les chercheurs.
Ce type de diamant est appelé Lonsdaleite et a une structure cristalline hexagonale, contrairement à la structure cubique que l’on trouve dans la plupart des diamants. Les scientifiques pensent que la structure hexagonale pourrait rendre la lonsdaleite jusqu’à 58 % plus dure que les autres diamants.
Mais étudier la Lonsdaleite est difficile car elle n’est pas facile à fabriquer et ne se forme pas naturellement sur Terre. Des traces de la substance proviennent de météorites qui ont atterri sur notre planète, ce qui amène certains à se demander d’où elle vient et comment elle s’est formée.
Maintenant, une équipe de scientifiques pense être sur le point de répondre à ces questions. Ils estiment que la Lonsdaleite a été forgée lors d’une collision lorsqu’une jeune planète naine du système solaire primitif a été percutée par un astéroïde. L’impact a créé les bonnes conditions pour que le diamant hexagonal se forme.
“Il existe des preuves solides qu’il existe un processus de formation nouvellement découvert pour la lonsdaleite et le diamant ordinaire, qui ressemble à un processus de dépôt chimique en phase vapeur supercritique qui a eu lieu dans ces roches spatiales, probablement sur la planète naine peu de temps après une collision catastrophique”, a déclaré Dougal. McCulloch, co-auteur de l’article publié dans les Actes de l’Académie nationale des sciences et professeur intéressé par la microscopie et les solides carbonés à l’Université RMIT en Australie.
McCulloch et ses collègues ont analysé des tranches de météorites contenant de la lonsdaleite en utilisant la microscopie électronique pour déterminer les bonnes conditions pour que le matériau se forme. Ils pensent que l’impact de la collision a brisé l’astéroïde en fragments de météorite et que la lonsdaleite a été créée lorsque le graphite a interagi avec un fluide supercritique à des températures élevées et des pressions modérées.
Les cristaux de graphite dans les météorites chaudes se sont transformés et se sont organisés en une structure hexagonale pour créer la Lonsdaleite. “Plus tard, la lonsdaleite a été partiellement remplacée par du diamant lorsque l’environnement s’est refroidi et que la pression a diminué”, a déclaré Andrew Tomkins, auteur principal de l’article et professeur à la School of Earth, Atmosphere and Environment de l’Université Monash.
Le processus est similaire au dépôt chimique en phase vapeur, une technique utilisée pour créer des matériaux à l’état solide qui sont cultivés sur un substrat dans un laboratoire.
Si la Lonsdaleite peut être créée sur Terre, les scientifiques pensent que le diamant dur pourrait être utilisé pour construire des équipements miniers. “La nature nous a donc fourni un procédé à essayer et à répliquer dans l’industrie. Nous pensons que la Lonsdaleite pourrait être utilisée pour fabriquer de minuscules pièces de machine ultra-dures si nous pouvons développer un procédé industriel qui favorise le remplacement des pièces préformées en graphite par la Lonsdaleite. “, a ajouté Tomkins.
En examinant de minuscules grains de météorites, l’équipe a également trouvé les plus gros cristaux de lonsdaleite qu’ils ont observés, mesurant jusqu’à un micron – bien plus fins qu’une mèche de cheveux humains. “Cette étude prouve catégoriquement que la Lonsdaleite existe dans la nature”, a conclu McCulloch. ®
