Ученые обнаружили необычный "ингредиент" для формирования алмазов
Исследователи создали в лаборатории условия, которые присутствуют в мантии Земли на глубине более 150 км.
Новое исследование показало, что глубоко под землей алмазам требуется небольшой разряд электрического поля, чтобы продолжить формирование. Об этом сообщает LiveScience.
В лабораторных экспериментах ученые сымитировали условия в мантии и обнаружили, что алмазы растут только при воздействие электрического поля, даже такого слабого, как напряжение в 1 вольт.
"Наши результаты ясно показывают, что электрические поля следует рассматривать как важный дополнительный фактор, влияющий на кристаллизацию алмазов", – заявил ведущий автор исследования Юрий Пальянов.
Алмазы образуются из атомов углерода, расположенных в определенной кристаллической структуре. Они образуются на глубине более 150 км под поверхностью Земли, где давление достигает нескольких гигапаскалей, а температура может подниматься до 1500 градусов по Цельсию.
Многие факторы, стоящие за "рождением" алмазов, оставались загадкой для ученых. Группа российских и немецких экспертов предположила, что в этом сложном процессе участвуют подземные электрические поля.
Исследователи собрали исходные ингредиенты, и поместили их в искусственную мантию в лаборатории. Ученые подвергли порошки давлению до 7,5 гигапаскалей и температуре до 1600 C. К этому было добавлено воздействие электрического поля с питанием от электродов от 0,4 до 1 вольта.
Спустя в среднем около 40 часов начали образовывать алмазы, но только тех случаях, когда ученые создавали электрическое поле примерно в 1 вольт.
Синтетические алмазы были небольшого размера, диаметром не более 200 микрометров, или одной пятой миллиметра. Но полученные камни были удивительно похожи на природные.
По словам исследователей, результаты эксперимента показывают, что локальные электрические поля играют ключевую роль в образовании алмазов в мантии Земли. Такое локальное напряжение, вероятно, создается расплавленными горными породами и жидкостями в мантии, которые обладают высокой электропопдимостью. Пока остается неясным, насколько сильны эти электрические поля.
"Наш подход представляет интерес для разработки новых методов производства алмазов и других углеродных материалов с особыми свойствами", – подытожили ученые.