Các nhà khoa học đã đưa ra những hiểu biết mới về nguồn gốc của kim cương trong ureilit (một nhóm thiên thạch đá). Những viên kim cương này rất có thể được hình thành do sự biến đổi xung kích nhanh chóng từ than chì (dạng áp suất thấp phổ biến của cacbon nguyên chất) trong một hoặc nhiều lần va chạm lớn vào tiểu hành tinh mẹ ureilit trong thời kỳ đầu của hệ mặt trời.
Trước đây, các nhà nghiên cứu đã đề xuất rằng kim cương trong urê được hình thành giống như trên Trái đất – sâu trong lớp phủ của hành tinh, nơi áp suất cao cần thiết để hình thành kim cương (một dạng cacbon tinh khiết rất đặc, cứng), được tạo ra bởi trọng lượng của đá. Nếu kim cương trong ureilit hình thành theo cách này, thì cơ thể mẹ ban đầu mà chúng hình thành phải là một hành tinh lớn – ít nhất là bằng kích thước của sao Hỏa hoặc sao Thủy.
Tuy nhiên, nghiên cứu mới được thực hiện bởi Giáo sư Fabrizio Nestola (Đại học Padova, Ý), Tiến sĩ Cyrena Goodrich (Hiệp hội Nghiên cứu Không gian của Đại học tại Viện Mặt trăng và Hành tinh) và các đồng nghiệp của họ cho thấy không có bằng chứng yêu cầu sự hình thành dưới áp suất tĩnh cao và điều kiện thời gian sinh trưởng dài của nội địa hành tinh.
Nhóm nghiên cứu đã khảo sát kim cương trong ba mẫu urê bằng kính hiển vi điện tử, vi nhiễu xạ tia X và quang phổ Raman (laze). Các cuộc điều tra của họ đã phát hiện ra các hạt kim cương lớn (kích thước lên đến 100 micromet) và nhỏ (kích thước nanomet), cùng với sắt kim loại và graphit, ở các vùng giàu cacbon nằm giữa các hạt khoáng silicat trong các mẫu này.
Tiến sĩ Cyrena Goodrich cho biết: “Chúng tôi đã phát hiện ra viên kim cương đơn tinh thể lớn nhất từng được quan sát thấy trong một urê. “Điều quan trọng là, các loại đá urê mà chúng tôi điều tra đều bị sốc nặng, dựa trên bằng chứng từ các khoáng chất silicat của chúng, điều này cho thấy cả kim cương lớn và nhỏ trong những loại đá này đều hình thành từ than chì ban đầu thông qua quá trình sốc.”
Nguồn gốc của kim cương trong urê có ý nghĩa quan trọng đối với các mô hình hình thành hành tinh trong thời kỳ đầu của hệ mặt trời. Các tiểu hành tinh ngày nay, nơi bắt nguồn của hầu hết các thiên thạch, rất nhỏ so với các hành tinh. Tuy nhiên, các mô hình hình thành hành tinh dự đoán rằng các hành tinh được hình thành là kết quả của sự tích tụ các phôi hành tinh có kích thước từ Mặt Trăng đến Sao Hỏa (tiền hành tinh).
Những người ủng hộ giả thuyết áp suất tĩnh cao cho nguồn gốc của kim cương ureilit lập luận rằng cơ thể mẹ ureilit là một trong những phôi này. Tuy nhiên, Nestola và các đồng tác giả chứng minh rằng sự hiện diện của kim cương trong urê không yêu cầu cơ thể mẹ có kích thước như sao Hỏa.
Trước đây, người ta cho rằng những viên kim cương có kích thước micromet quá lớn nên không thể hình thành trong khoảng thời gian ngắn (ví dụ: micro giây) trong đó áp suất đỉnh được duy trì trong các sự kiện va chạm. Tuy nhiên, Nestola et al. đã tính toán rằng áp suất sốc đỉnh có thể kéo dài trong 4-5 giây trong một tác động lớn như suy ra đối với cơ thể mẹ urê.
Điều này đủ để hình thành những viên kim cương có kích thước 100 micromet khi được xúc tác bởi sự có mặt của kim loại, một quy trình thường được sử dụng để sản xuất kim cương trong công nghiệp. Vì kim loại được liên kết phổ biến với các pha cacbon trong urê, nên rất có thể xảy ra sự hình thành kim cương lớn từ than chì ban đầu khi nén sốc.
Tiến sĩ Goodrich lưu ý thêm, “Phát hiện của chúng tôi rất quan trọng bởi vì chúng không chỉ chỉ ra nguồn gốc gây sốc cho kim cương trong ureilit, như đã được thảo luận bởi nhiều nhà nghiên cứu trước đó, họ còn bác bỏ các lập luận được đưa ra cho giả thuyết cơ thể mẹ lớn. Loại này của tranh luận khoa học và thử nghiệm các giả thuyết là một phần thiết yếu để đạt được tiến bộ trong khoa học. ”
Câu chuyện trên dựa trên tư liệu do Hiệp hội Nghiên cứu Không gian các trường Đại học(Universities Space Research Association.) cung cấp .
