Microfotografía de un área de carbono en el meteorito de ureilita NWA 7983. Imagen de luz reflejada superpuesta con un mapa de color falso de la espectroscopia Raman que muestra la distribución de diamante (rojo) y grafito (azul). Crédito:Ryan Jakubek y Cyrena Goodrich
Los científicos han ofrecido nuevos conocimientos sobre el origen de los diamantes en ureilitas (un grupo de meteoritos pedregosos). Lo más probable es que estos diamantes se formaran por una rápida transformación del grafito (la forma común de carbono puro a baja presión) durante uno o más impactos importantes en el asteroide madre ureilita en el sistema solar temprano.
Previamente, Los investigadores han propuesto que los diamantes en ureilitas se formaron como los de la Tierra:en las profundidades del manto del planeta, donde las altas presiones necesarias para formar un diamante (un muy denso, forma dura de carbono puro), son creados por el peso de la roca suprayacente. Si los diamantes en ureilitas se formaran de esta manera, entonces el cuerpo padre original en el que se formaron debe haber sido un gran protoplaneta, al menos del tamaño de Marte o Mercurio.
Sin embargo, nueva investigación realizada por el Prof. Fabrizio Nestola (Universidad de Padova, Italia), La Dra. Cyrena Goodrich (Asociación de Investigación Espacial de Universidades en el Instituto Lunar y Planetario) y sus colegas muestran que no hay evidencia que requiera formación bajo las altas presiones estáticas y las condiciones de tiempo de crecimiento prolongado del interior profundo de un planeta.
El equipo investigó diamantes en tres muestras de ureilita utilizando microscopía electrónica, micro difracción de rayos X, y espectroscopía Raman (láser). Sus investigaciones revelaron granos de diamante tanto grandes (hasta 100 micrómetros de tamaño) como pequeños (nanómetros de tamaño), junto con hierro metálico y grafito, en las regiones ricas en carbono ubicadas entre los granos minerales de silicato en estas muestras.
Microfotografía de ureilita NWA 7983 que muestra áreas de diamante y grafito rodeadas por minerales de silicato de Mg-Fe-Ca. Crédito:Fabrizio Nestola y Oliver Christ.
"Descubrimos el diamante monocristalino más grande jamás observado en una ureilita, "dice la Dra. Cyrena Goodrich." Es importante destacar que todas las ureilitas que investigamos se han visto muy afectadas, basado en la evidencia de sus minerales de silicato, lo que sugiere fuertemente que tanto los diamantes grandes como los pequeños en estas rocas se formaron a partir del grafito original a través de procesos de choque ".
El origen de los diamantes en ureilitas tiene importantes implicaciones para los modelos de formación planetaria en el sistema solar temprano. Asteroides actuales, de donde se originan la mayoría de los meteoritos, son muy pequeños en comparación con los planetas. Sin embargo, Los modelos de formación planetaria predicen que los planetas se formaron como resultado de la acumulación de embriones planetarios (protoplanetas) del tamaño de la Luna a Marte. Los defensores de la hipótesis de alta presión estática para el origen de los diamantes de ureilita argumentan que el cuerpo original de la ureilita era uno de estos embriones. Sin embargo, Nestola y sus coautores demuestran que la presencia de diamantes en ureilitas no requiere un cuerpo parental del tamaño de Marte.
Anteriormente se pensaba que los diamantes de tamaño micrométrico eran demasiado grandes para haberse formado en los cortos períodos de tiempo (por ejemplo, microsegundos) durante los cuales se mantienen las presiones máximas en los eventos de impacto. Sin embargo, Nestola y col. calculó que las presiones de choque máximas podrían durar de 4 a 5 segundos durante un impacto mayor, como el inferido para el cuerpo original de ureilita. Esto es suficiente para la formación de diamantes de tamaño de 100 micrómetros cuando se cataliza por la presencia de metal, un proceso comúnmente utilizado en la producción de diamantes en la industria. Dado que el metal está omnipresente asociado con las fases de carbono en ureilitas, Es muy probable la formación catalizada de diamantes grandes a partir del grafito original bajo compresión de choque.
El Dr. Goodrich observa además, "Nuestros hallazgos son importantes porque no solo indican un origen de choque para los diamantes en ureilitas, como lo discutieron muchos investigadores anteriores, también refutan los argumentos que se han hecho a favor de la hipótesis del cuerpo padre grande. Este tipo de debate científico y prueba de hipótesis es una parte esencial para avanzar en la ciencia ".
