Un equipo de científicos creen haber descubierto por fin por qué una forma superdura de diamante llamada lonsdaleíta se encuentra dentro de un tipo raro de meteorito. Si los investigadores están en lo cierto, la historia del origen del cristal es tan impactante como el propio material.

A diferencia de los diamantes tradicionales, que se forman cuando el grafito es comprimido lentamente por las presiones de las profundidades del manto terrestre, la lonsdaleíta podría haberse formado en el caos de una colisión catastrófica en el espacio interplanetario.

Los diamantes corrientes están formados por átomos de carbono con los cuatro electrones disponibles enlazados con un vecino en un patrón tetraédrico, lo que hace que toda la estructura sea lo suficientemente robusta como para que el cristal sea una de las sustancias más duras de la Tierra.

La lonsdaleíta también es un cristal de carbono, sólo que con una estructura que conserva perfectamente la forma hexagonal del grafito.

Según los modelos informáticos, esa estructura debería hacer que el material fuera aún más rígido que el diamante tradicional. Pero demostrar esa hipótesis es difícil.

La lonsdaleíta es muy rara, y las pocas muestras que se han recogido hasta ahora son mucho, mucho más finas que un cabello humano, lo que hace que su análisis en el laboratorio sea todo un reto.

Un diamante de otro mundo

Este extraño material se identificó por primera vez en un meteorito en 1967, y desde entonces ha desconcertado a los científicos. En 2014, un grupo de investigadores argumentó que la lonsdaleíta no era en realidad un material discreto de origen natural, sino, más bien, un diamante convencional que simplemente estaba desordenado.

Sin embargo, en los años posteriores, esa hipótesis no ha resistido el escrutinio.

Aunque la lonsdaleíta se ha encontrado principalmente en un tipo raro de meteorito pétreo llamado ureilita, también se ha fabricado en el laboratorio a altas temperaturas y se ha identificado en la Tierra en lugares que se cree que han sido golpeados por asteroides.

Imágenes de grafito, lonsdaleita y diamante en ureilitas. Crédito: Tomkins et al., PNAS, 2022

Se cree que las ureilitas se originaron en un planeta enano que desapareció hace mucho tiempo y que ahora está esparcido por el Sistema Solar en forma de pequeños trozos de basura espacial.

Esto apoya aún más la teoría del origen de la lonsdaleíta por colisión, aunque no todos los científicos están de acuerdo.

Utilizando técnicas avanzadas de microscopía electrónica en 18 muestras de ureilita, un equipo internacional de investigadores ha enfocado la formación de la lonsdaleíta como nunca antes.

Los autores afirman que por fin han demostrado que la lonsdaleíta puede formarse de forma natural y de una manera notablemente similar a cómo los científicos sintetizan el material en el laboratorio.

Dougal McCulloch, de la RMIT University de Australia, dijo en un comunicado:

“Hay pruebas sólidas de que existe un proceso de formación recién descubierto para la lonsdaleíta y el diamante normal, que es como un proceso de deposición química de vapor (CVD) supercrítico que ha tenido lugar en estas rocas espaciales, probablemente en el planeta enano poco después de una colisión catastrófica.

La deposición química de vapor es una de las formas en que se fabrican diamantes en el laboratorio, esencialmente cultivándolos en una cámara especializada”.

Meteoritos llenos de diamantes

Los hallazgos se alinean con investigaciones anteriores que también han encontrado firmas en meteoritos llenos de diamantes que son consistentes con procesos de CVD de baja presión.

Pero, a diferencia de otros trabajos, éste sugiere que la lonsdaleíta se forma en un entorno ligeramente presurizado de un impacto entre una masa de tamaño suficiente y un planeta enano, y no en el manto altamente presurizado de un planeta más grande, como es el caso del diamante tradicional.

La lonsdaleíta es 58 veces más dura que el diamante. Cortesía: El Clarín

La mayoría de las muestras de meteoritos analizadas en este último estudio contenían grupos de pequeños diamantes incrustados en grafito. Estas secciones ricas en diamantes eran vecinas de parches sin diamantes y, entre ellas, los investigadores solían encontrar la estructura de forma hexagonal de la lonsdaleíta.

Según los investigadores, si la composición correcta del mineral recibe un choque lo suficientemente grande, el gas caliente y el fluido podrían teóricamente dispersarse a lo largo de las fracturas y los límites de los granos, chocando el grafito en la estructura hexagonal de la lonsdaleíta. Al enfriarse la roca, estas regiones podrían formar subgranos de material superduro.

Andy Tomkins, geólogo de la Monash University (Australia), dijo en un comunicado:

“La naturaleza nos ha proporcionado así un proceso que podemos intentar reproducir en la industria.

Creemos que la lonsdaleíta podría utilizarse para fabricar piezas de maquinaria diminutas y ultraduras si logramos desarrollar un proceso industrial que favorezca la sustitución de piezas de grafito preformadas por lonsdaleíta”.

Un día, incluso podría servir para fabricar un anillo de compromiso súper raro.

Los hallazgos del estudio han sido publicados en PNAS.

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