El manto de un planeta enano destruido expulsa meteoritos repletos de diamantes

Los científicos han descubierto extraños diamantes meteoríticos procedentes del manto de un planeta enano destruido hace unos 4.500 millones de años. Se trata de cristales microscópicos de lonsdaleita, una rara forma hexagonal de diamante frecuente en meteoritos pedregosos con una composición mineralógica única.

Investigadores de la Universidad de Monash y la Universidad RMIT, ambas en Australia, descubrieron una extraña forma de diamante en meteoritos provenientes de un planeta enano, que habría estallado hace aproximadamente 4.500 millones de años. Se trata de cristales microscópicos de lonsdaleita, que en este caso alcanzan un diámetro de 1 micrómetro, convirtiéndose en los más grandes descubiertos hasta hoy.

El carbono, uno de los elementos más abundantes del Universo, puede formar todo tipo de estructuras. Entre las más familiares se encuentran el grafito y, por supuesto, el diamante. Pero también hay una forma hexagonal e inusual de diamante, conocida como lonsdaleita. Se ha sugerido que esta variedad es incluso más dura que los diamantes cúbicos estándar. 

Según un artículo publicado en The Conversation por los autores del nuevo estudio, ese "diamante doblado" es el que hallaron los investigadores dentro de un raro grupo de meteoritos conocidos como ureilitas, que probablemente provenían del manto de un planeta enano o un asteroide extremadamente grande. Este cuerpo habría sido destruido hace 4.560 millones de años, en una violenta y abismal colisión cósmica. 

Un material único

Los meteoritos de ureilita parecen ser el único gran conjunto de muestras del manto de un planeta enano y, por lo general, contienen una mayor abundancia de diamantes que cualquier roca conocida. ¿Cómo se formó la lonsdaleita en ese contexto? Se habría desarrollado a partir de reacciones en las formas primarias de grafito, facilitadas por un fluido producido durante un proceso de descompresión y enfriamiento rápidos, que tuvo lugar luego de la gran explosión que destruyó al planeta enano.

De acuerdo a las conclusiones de la investigación, publicada recientemente en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), los científicos liderados por Andy Tomkins emplearon microscopía electrónica para mapear la distribución relativa de lonsdaleíta, diamante y grafito coexistentes en las muestras de ureilitas. Los mapas resultantes muestran que la lonsdaleita tiende a presentarse como granos policristalinos, a veces con morfologías de pliegue distintivas, parcialmente reemplazadas por una mezcla de diamante y grafito en los bordes y vetas transversales. 

Un proceso con aplicaciones concretas

Al comparar el diamante, el grafito y la lonsdaleita presente en 18 meteoritos de ureilita diferentes, los científicos comprendieron en mayor profundidad los fenómenos que desencadenaron la producción de las estructuras plegadas de diamante descubiertas. En principio, los cristales de grafito se plegaron profundamente dentro del manto del planeta enano, gracias a las altas temperaturas. Esto provocó que los otros minerales circundantes crecieran, empujando a un lado los cristales de grafito.

En una segunda etapa, posterior a la gigantesca colisión, se produjo una rica mezcla de fluidos y gases: esta mezcla hizo que se formara la lonsdaleita, reemplazando a los cristales de grafito plegados y preservando casi perfectamente sus intrincadas texturas. Por supuesto, nada puede plegar a la lonsdaleita o el diamante: se formaron reemplazando formas preexistentes.

Por último, los científicos destacaron que el descubrimiento de este proceso puede tener aplicaciones prácticas y concretas en la Tierra: si se encontrara una manera de replicar el mecanismo conservado en los meteoritos, sería posible fabricar piezas de lonsdaleita para ser utilizada en diseños industriales, aprovechando su increíble dureza y fortaleza. 

Referencia

Sequential Lonsdaleite to Diamond Formation in Ureilite Meteorites via In Situ Chemical Fluid/Vapor Deposition. Andrew G. Tomkins et al. PNAS (2022). DOI:https://doi.org/10.1073/pnas.2208814119