Uma coleção de 18 meteoritos raros portadores de diamantes de todo o mundo veio de um antigo planeta anão que colidiu com um asteroide gigante há 4,5 bilhões de anos, de acordo com novas pesquisas.
Os espécimes contêm lonsdaleite – uma forma hexagonal incomum super-dura da preciosa pedra preciosa. A descoberta pode ser a chave para criar brocas indestrutíveis para a mineração. Os fragmentos se enquadram em uma categoria de rochas espaciais chamadas ureilites, que representam menos de 1% que caem na Terra. Um estudo dos meteoritos pode trazer benefícios aos processos industriais.
“A natureza nos forneceu, portanto, um processo para tentar se replicar na indústria”, disse o principal autor, o professor Andy Tomkins, geólogo da Universidade Monash, em Melbourne, Austrália. “Achamos que lonsdaleite poderia ser usado para fazer peças minúsculas e ultra-duras se pudermos desenvolver um processo industrial que promova a substituição de peças de grafite pré-moldadas por lonsdaleite.” Diamantes são formados a partir dos mesmos átomos de carbono que compõem grafite macio no centro dos lápis. A única diferença é o acordo.
O grafite é formado a partir de folhas planas mantidas juntas por forças atraentes fracas entre cada camada. Em diamantes, no entanto, os átomos de carbono são ligados em uma forma extremamente rígida de “tetraedral”. Combinado com os laços fortes, torna-os extremamente difíceis. No entanto, ele quebra e desmorona em pressões altas o suficiente. Pequenas falhas em um cristal também podem enfraquecê-lo, tornando o diamante vulnerável à desintegração.
Isso não acontece com lonsdaleite em meteoritos ureilites do manto do planeta anão. A estrutura hexagonal torna potencialmente mais difícil do que os diamantes normais, que são cúbicos.
“Este estudo prova categoricamente que o lonsdaleite existe na natureza”, diz o autor sênior Professor Dougal McCulloch, da Universidade RMIT de Melbourne. “Também descobrimos os maiores cristais lonsdaleitas conhecidos até hoje que são até um mícno de tamanho – muito, muito mais fino do que um cabelo humano.”
A equipe internacional disse que sua estranha formação abre as portas para melhorias dramáticas na fabricação. Eles usaram scanners eletrônicos de última geração para capturar fatias sólidas e intactas – fornecendo “instantâneos” de como lonsdaleita e diamantes regulares se formaram.
“Há fortes evidências de que há um processo de formação recém-descoberto para o lonsdaleite e o diamante regular”, disse McCulloch. Acredita-se que lonsdaleite formado a alta temperatura e pressões moderadas – quase perfeitamente preservando a forma e texturas do grafite pré-existente.
“Mais tarde, lonsdaleite foi parcialmente substituído por diamante à medida que o ambiente esfriava e a pressão diminuía”, disse Tomkins. Lança luz sobre um mistério de longa data sobre o surgimento de fases de carbono em ureilites.
O estudo sugere que todos os meteoritos ureilites são remanescentes do mesmo proto-planeta. Também aumenta a teoria de que os planetas de hoje foram forjados a partir das sobras desses primeiros mundos. Lonsdaleite é nomeada em homenagem à pioneira cristalógrafo britânica Dame Kathleen Lonsdale, a primeira mulher membro da Royal Society, um coletivo de cientistas notáveis.
O estudo foi publicado em 12 de setembro na revista Proceedings of the National Academy Sciences.