Mảnh thiên thạch rơi xuống Trái Đất chứa kho báu toàn siêu kim cương

Ngày 12/9, Viện hàn lâm Khoa học quốc gia Úc công bố nghiên cứu mới xác định những viên kim cương lục giác - gọi là lonsdaleite, một loại thiên thạch hiếm - đến từ lớp phủ của một hành tinh lùn sau vụ va chạm.

Những viên kim cương hình lục giác kỳ lạ này đã bị văng vào không gian và bất ngờ rơi xuống Trái đất, khi một hành tinh lùn va chạm với một tiểu hành tinh lớn vào khoảng 4,5 tỉ năm trước.

Giống như than chì, than củi và kim cương, lonsdaleite là một dạng cấu trúc đặc biệt của carbon. Chúng mang cấu trúc gồm các nguyên tử carbon với 4 electron liên kết chặt chẽ, làm cho toàn bộ cấu trúc đủ mạnh để tạo nên một trong những thứ tinh thể cứng nhất Trái Đất.

Cấu trúc tinh thể của lonsdaleite cũng bảo tồn hoàn hảo hình dạng lục giác của graphite, tăng độ cứng cho vật liệu và khiến nó "siêu đẳng" hơn kim cương trên Trái Đất. 

"Nghiên cứu này chứng minh một cách rõ ràng lonsdaleite tồn tại trong tự nhiên. Chúng tôi cũng đã phát hiện những tinh thể lonsdaleite lớn nhất từ trước đến nay, có kích thước 1 micromet - mỏng hơn rất nhiều so với sợi tóc của con người", nhà khoa học kính hiển vi Dougal McCulloch từ Trường Đại học RMIT (Úc) cho biết.

Theo Science Alert, các nhà nghiên cứu đã tìm hiểu lonsdaleite trong các thiên thạch ureilite, một loại thiên thạch hiếm, chỉ chiếm 0,6% tổng số các thiên thạch rơi xuống Trái đất được ghi nhận cho đến nay. Tên của thiên thạch này được đặt theo tên làng Urey, ở Cộng hòa Mordovia (Nga), nơi người ta tìm thấy loại thiên thạch này lần đầu tiên vào ngày 4/9/1886.

Urelite được xác định là mảnh của một hành tinh lùn đã bị tàn phá, vỡ ra, rồi một phần đi lạc đến tận Trái Đất. Siêu kim cương được phát hiện trong các mẩu thiên thạch urelite chủ yếu được bọc trong than chì.

Các nhà khoa học cho rằng lonsdaleite trong các thiên thạch hình thành từ một chất lỏng siêu tới hạn ở nhiệt độ cao và dưới áp suất tăng lên. Môi trường khắc nghiệt này cho phép lonsdaleite giữ được hình dạng và kết cấu của than chì. Cuối cùng, khi môi trường nguội đi và áp suất giảm, lonsdaleite được chuyển hóa thành kim cương siêu cứng.

"Có bằng chứng mạnh mẽ cho thấy có một quá trình hình thành kim cương mới được phát hiện cho lonsdaleite lẫn kim cương thông thường, giống như một kiểu lắng đọng hơi hóa học siêu tới hạn đã diễn ra trong các thiên thạch xảy ra khi hai hành tinh va chạm thảm khốc", ông Dougal McCulloch giải thích.

Nhóm nghiên cứu cho rằng ngành công nghiệp có thể bắt chước quy trình sản xuất khoáng chất bất thường này.

Ông Andy Tomkins, trưởng nhóm nghiên cứu và là một nhà địa chất tại Đại học Monash ở Úc, cho biết trong cùng một tuyên bố: "Thiên nhiên đã cung cấp cho chúng tôi một quá trình để thử và nhân rộng lonsdaleite trong ngành công nghiệp".

Lonsdaleite có thể được sử dụng để chế tạo các bộ phận máy móc cực nhỏ, siêu cứng trong các loại máy móc hiện đại nhất. Và có thể đến một thời điểm nào đó, người ta có thể cầu hôn bằng chiếc nhẫn đính loại "kho báu vũ trụ" kỳ ảo này.

Nghiên cứu vừa được công bố trên tạp chí khoa học PNAS.

Minh Hoa (t/h theo Người Lao Động, Tuổi Trẻ Online)