隕石中發現比鑽石還堅硬的碳晶體(組圖)



科學家在一顆1971年掉落在芬蘭境內的富含碳的海沃勒隕石(Havero meteorite)內發現超硬碳晶體。(網路圖片)

科研人員在用金剛石拋光一塊隕石時,發現其中存在比鑽石還堅硬的碳晶體。這種超硬鑽石或許不會戴到我們手上,但是卻有助於科學家學會如何在實驗室製造出更堅硬的鑽石。

據瞭解,科學家是在一顆1971年掉落在芬蘭境內的富含碳的海沃勒隕石(Havero meteorite)內發現超硬碳晶體的。研究人員用金剛石拋光隕石的一塊切片,結果驚人的發現有碳晶體無法被鑽石磨掉,這意味這種晶體的硬度高於鑽石。科學家利用一系列儀器對隕石中的晶體進行了仔細的觀察,發現了兩種全新的天然碳晶體結構。這種碳晶體比地球內部形成的鑽石硬度還要大。

鑽石是由碳元素組成的、具立方結構的天然晶體。它是世界上最堅硬的、成份最簡單的寶石,但是其化學成分與我們常見的煤、鉛筆芯基本相同。這些物質都是主要由碳元素構成的,但為何差異如此之大?眾所周知,碳元素在較高的溫度、壓力下,結晶形成石墨(黑色),而在高溫、高壓及還原環境(通常來說就是一種缺氧的環境)中則結晶為珍貴的鑽石。

簡單地講,鑽石是在地球深部高壓、高溫條件下形成的。地球上的鑽石的形成條件一般為壓力在4.5-6.0Gpa(相當於150-200km的深度),溫度為1100-1500攝氏度。目前所開採的礦山中,大部分鑽石主要形成於33億年前以及12-17億年這兩個時期。如南非的一些鑽石年齡為45億左右,表明這些鑽石在地球誕生後不久便已開始在地球深部結晶,是世界上最古老的寶石。鑽石的形成需要一個漫長的歷史過程,這從鑽石主要出產於地球上古老的穩定大陸地區可以證實。

此外,科學家推測地外星體對地球的撞擊,產生瞬間的高溫、高壓,也可形成鑽石。其實在科學家在這塊芬蘭隕石內發現超硬鑽石前,早在1988年前蘇聯科學院就曾報導在隕石中發現了鑽石。

法國里昂大學特里斯坦·費羅爾教授說:「這一發現純屬意外,不過我們確信研究這一隕石能夠對鑽石有新發現。」

美國內華達大學的鑽石研究員陳長風(音譯)說,這一隕石的石墨層經受了巨大的衝擊和高溫加熱,足以讓不同層之間粘在一起——這正是人類製造鑽石的方法。研究人員計畫下一步用高精密儀器觀察晶體的結構,瞭解其原子排列,以最終揭開其成因。

責任編輯:葉語桓 来源:新浪科技

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