Bilim insanları, dehşet verici bir kozmik çarpışmanın ardından oluşan meteoritlerde, alışılmadık derecede sert bir elmas olan şimdiye kadarki en büyük lonsdaleiti keşfettiler…

Milyarlarca yıl önce, güneş sistemimizin şafağında, bir asteroit, gezegenin içini uzaya fırlatacak şekilde dehşet verici bir çarpışmada cüce bir gezegene çarptı. Zamanla, cüce gezegenin mantosunun kalıntıları tesadüfen Dünya’ya üleit adı verilen elmas bakımından zengin meteorlar olarak düştü ve bu da kadim bir dünyanın yeraltı katmanlarına eşi benzeri görülmemiş bir bakışa neden oldu. Bilim insanları, uzun süredir kayıp olan gezegenin düşmüş kalıntıları ve adını öncü kristalograf Kathleen Lonsdale’den alan ultra nadir bir elmas türü olan lonsdaleitin ipuçlarını da içeren bol miktarda elmasın gizemli varlığı üzerinde yıllardır kafa yoruyor. Şimdi, Monash Üniversitesi’nde yerbilimleri profesörü olan Andrew Tomkins liderliğindeki bilim insanları, üleilitlerde şimdiye kadar görülen en büyük lonsdaleit elmaslarını buldular ve meteoritlerdeki varlıklarını kesin olarak doğruladılar. Pazartesi günü Proceedings of the National Academy of Sciences dergisinde yayımlanan çalışmaya göre ekip, “üleitler için elmas oluşumuyla ilgili tüm çelişkili gözlemleri uzlaştırabilecek ve nihayetinde yeni endüstriyel uygulamalara ilham verebilecek benzersiz bir model" önerdi.

Tomkins bir e-postada, bu malzemelerin kökenini araştıran yeni bir çalışmadan bahsederek, “Bir süredir üleitlerdeki elmasları biliyorduk" dedi. “Bu çalışmayı yaparken mikroskobumdan çeşitli örneklerdeki elmaslara bakıyordum ve içlerinden birinin alışılmadık şekilde katlanmış elmaslar içerdiğini fark ettim. Bir jeolog için bu tamamen tuhaftı; elmas bilinen en sert malzemedir, dolayısıyla onu bükmek mümkün olmamalıydı."

“Bu beni bu araştırma çizgisini takip etmeye yöneltti," diye devam etti ve Commonwealth Bilimsel ve Endüstriyel Araştırma Örgütü ve Melbourne Kraliyet Teknoloji Enstitüsü‘ndeki ortak yazarlarının katılımını teşvik etti. “Oradan yola çıkarak elimizdeki hikayeyi ürettik. Bu katlanmış elmasların, lonsdaleit olarak bilinen alışılmadık bir altıgen elmas formu olduğu ortaya çıktı."

Daha önceki çalışmalarda üleilitlerde lonsdaleite dair kanıtlar bulunmuş olsa da, Tomkins ve meslektaşları gelişmiş elektron mikroskobu kullanarak bir mikrona kadar olan, yani bir insan saçının genişliğinden yaklaşık 70 kat daha küçük olan lonsdaleite kristallerini tespit etti. Bu küçük görünse de, bu lonsdaleit parçaları uzay kayalarında daha önce görülen her şeyden daha büyüktür.

Çalışmaya göre, bu ayrıntı düzeyi araştırmacıların, lonsdaleit ve elmasların antik çarpışmadan sonra katalizör metaller olmadan nasıl dövüldüğü sorununa “bilinen tek çözüm" dedikleri şeyi bulmalarına yardımcı oldu. Ekip, lonsdaleitin çarpışmanın ardından akan ve mantoda önceden var olan grafitin özelliklerini ürkütücü bir şekilde koruyan sıcak sıvıdan kaynaklandığını öne sürdü.

Yeni modele göre, kayalar soğudukça lonsdaleitin bir kısmı geleneksel kübik elmaslarla yer değiştirerek üleilitlerde görülen farklı desenleri oluşturdu. Kimyasal buhar biriktirme (CVD) adı verilen süreç, laboratuvar koşullarında sentetik elmas üretmek için kullanılan bir üretim tekniğinin doğal bir versiyonu gibidir.

Tomkins, “Daha önce elmasların CVD yoluyla oluşmuş olabileceğini düşünmüştüm, ancak lonsdaleiti bulduğumuzda ve ardından lonsdaleitten elmas oluşumuna doğru bir ilerleme bulduğumuzda, üleilit ana asteroitinin bilinen evrimine uyan bir açıklama olmalıydı" dedi. “Elimizdeki gözlemlerle en mantıklı olan uyum buydu."

Tomkins, “Bu, felaketle sonuçlanan parçalanma olayının ardından meydana gelen karmaşık kimya hikâyesine katkıda bulunuyor" dedi. “Bilim insanları bu olayı uzun zamandır biliyordu, ancak hiç kimse elmas ve lonsdaleitin muhtemelen bu sırada oluştuğunu fark etmemişti."

Sonuçlar, doğal olarak oluşan bu uzay elmaslarına yeni bir ışık tutmanın yanı sıra, sentetik lonsdaleit ve elmas yapımına yönelik yaratıcı yaklaşımlara da ilham verebilir. Lonsdaleitin normal elmastan bile daha sert olduğu göz önüne alındığında, minyatür makinelerdeki dişliler de dahil olmak üzere malzeme biliminde birçok potansiyel uygulamaya sahiptir. Uzayda dövülen elmaslar ilk kez endüstriyel üretim için model teşkil etmiyor; bilim insanları kısa süre önce Uranüs ve Neptün’ün içindeki koşulları yeniden yaratarak plastiği elmasa dönüştürdü.

Tomkins, “Temelde bulduğumuz şey, bazı grafit şekillerinin – kıvrım şekillerinin – aynı şekli neredeyse mükemmel bir şekilde koruyan lonsdaleit ile değiştirildiği bir durum" dedi. “Yani laboratuvarda bu doğal süreci kopyalamanın mümkün olabileceği düşünülüyor. Çok yumuşak grafitten bileşenler imal etmek ve ardından bu şekilleri lonsdaleite dönüştürmek mümkün olmalı. Böyle bir tekniğin kullanım alanlarını bulmak gerçekten de mühendislere bağlı; pek çok olası kullanım alanı olmalı."

Bu içeriği beğendiyseniz lütfen çevrenizle paylaşınız…