Forma misteriosa de diamante pode ter origem num planeta morto

Edgar Soto / Unsplash

Os cientistas acreditam ter finalmente descoberto porque é que uma forma de diamante chamada Lonsdaleíta se encontra dentro de um tipo raro de meteorito.

Se os investigadores estiverem certos, a história da origem do cristal é tão chocante como o próprio material. A Lonsdaleíta é um polimorfo hexagonal de carbono (também conhecido como diamante hexagonal) encontrado em meteoritos, assim chamado em homenagem a Kathleen Lonsdale, que o observou pela primeira vez em 1967, em restos de um meteorito que caiu no Arizona.

Ao contrário dos diamantes tradicionais, que se formam quando a grafite é espremida lentamente pelas pressões no interior do manto terrestre, a Lonsdaleíta pode ter-se formado no caos de uma colisão catastrófica no espaço interplanetário.

Os diamantes correntes consistem em átomos de carbono com quatro eletrões ligados num padrão tetraédrico, permitindo que a estrutura seja suficientemente robusta para tornar o cristal numa das substâncias mais duras da Terra.

A Lonsdaleíta é também um cristal feito de carbono, apenas com uma estrutura que preserva perfeitamente a forma hexagonal da grafite. Segundo modelos de computador, essa estrutura deve tornar o material ainda mais rígido do que o diamante tradicional. Mas provar isso já é mais difícil.

A Lonsdaleíta é muito rara, e as poucas amostras recolhidas até agora são bem mais finas que um cabelo humano, tornando a sua análise em laboratório um desafio.

O material foi identificado pela primeira vez num meteorito em 1967 e, desde então, tem surpreendido bastante os cientistas. Em 2014, um grupo de investigadores argumentou que a Lonsdaleíta não era de facto um material discreto e natural, mas sim um diamante convencional que estava simplesmente em desordem. No entanto, nos anos que se seguiram, essa hipótese não resistiu ao escrutínio.

Embora a Lonsdaleíta tenha sido principalmente encontrada num raro tipo de meteorito chamado ureilite, também foi criada em laboratório sob altas temperaturas, e identificada na Terra em locais que se pensava terem sido atingidos por asteroides.

Pensa-se que os ureilitos tiveram origem num planeta anão há muito obliterado, agora perdido no Sistema Solar sob a forma de pequenos pedaços de detritos espaciais. Esta ideia apoia ainda mais a teoria de colisão que formou a Lonsdaleíta, embora nem todos os investigadores estejam de acordo.

Utilizando técnicas avançadas de microscopia eletrónica em 18 amostras de ureilite, uma equipa internacional de investigadores estudou a formação da Lonsdaleíta a pormenor. Os resultados foram publicados no PNAS a 12 de setembro.

Os autores dizem ter finalmente provado que o material pode formar-se naturalmente e de uma forma que é notavelmente semelhante à forma como os cientistas sintetizam o material no laboratório, avança a Science Alert.

“Há fortes provas de que existe um processo de formação recentemente descoberto para a Lonsdaleíta e diamante regular, que é como um processo de deposição química de vapor (CVD) que teve lugar nestas rochas espaciais, provavelmente no planeta anão pouco depois de uma colisão catastrófica“, explica Dougal McCulloch, da Universidade RMIT na Austrália.

“A deposição química de vapor é uma das formas através das quais as pessoas produzem diamantes no laboratório, essencialmente através do seu cultivo numa câmara especializada”, acrescenta o investigador.

Os resultados estão em linha com investigações anteriores, que também encontraram assinaturas em meteoritos cheios de diamantes, são consistentes com processos CVD de baixa pressão.

Mas ao contrário de outros estudos, este sugere que a Lonsdaleíta é formada num ambiente ligeiramente pressurizado de impacto entre uma massa suficientemente grande e um planeta anão — não no manto altamente pressurizado de um planeta maior, como é o caso do diamante tradicional.

A maioria das amostras de meteorito analisadas neste último estudo continham aglomerados de pequenos diamantes incrustados em grafite. Estas secções ricas em diamantes eram vizinhas de manchas sem diamantes, e no meio, os investigadores encontraram a estrutura em forma hexagonal da Lonsdaleíta.

“A natureza proporcionou-nos assim um processo para tentar replicar na indústria”, realça Andy Tomkins, geólogo da Universidade de Monash na Austrália.

“Acreditamos que a Lonsdaleíta pode ser usada para fazer pequenas peças de máquinas ultra duras, se pudéssemos desenvolver um processo industrial que promovesse a substituição de peças pré-formadas de grafite por Lonsdaleíta“, conclui.

  Alice Carqueja, ZAP //

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