Extrém nyomás? A gyémántok el tudják viselni
A gyémánt meglepően jó nyomás alatt. Kristályszerkezete 2 billió pascalra préselve is megállja a helyét. Ez több mint ötszöröse a Föld magjában lévő nyomásnak. A tudósok január 27-én számoltak be erről a gyöngyszemről a Nature-ben.
A megállapítás meglepő, mert a gyémánt nem mindig a szén legstabilabb szerkezete. A tiszta szén sokféle formát ölthet. A gyémánt az egyik. Mások közé tartozik a grafit (ceruza belsejében található) és az apró, henger alakzatok, amelyeket szén nanocsöveknek neveznek. A szénatomok minden formában különböző módon vannak elrendezve. Ezek a minták többé-kevésbé stabilak lehetnek különböző körülmények között. Általában a szénatomok a lehető legstabilabb állapotot öltik. A Föld felszínén lévő normál nyomáson a szén legstabilabb állapota a grafit. De erőteljes szorítás esetén a gyémánt nyer. Ezért keletkeznek gyémántok, miután a szén behatol a Földbe.
De még nagyobb nyomáson a tudósok azt jelezték előre, hogy az új kristályszerkezetek stabilabbak lesznek, mint a gyémánt. Amy Lazicki fizikus. A Lawrence Livermore Nemzeti Laboratóriumban dolgozik Kaliforniában. Ő és kollégái erőteljes lézerekkel gyémántot pucoltak. Ezután röntgensugarak segítségével mérték az anyag szerkezetét. Az előrejelzett új kristályok soha nem jelentek meg. A gyémánt a lézerverés után is megmaradt.
Az eredmény azt sugallja, hogy nagy nyomású gyémántot neveznek metastabilnek. Vagyis egy kevésbé stabil szerkezetben maradhat, nem pedig egy stabilabbra.
A gyémántról már ismert volt, hogy alacsony nyomáson metastabil. Nagyanyja gyémántgyűrűje nem alakult szuper stabil grafittá. A gyémánt nagy nyomáson képződik a Föld belsejében. Amikor felszínre kerül, alacsonyabb nyomáson van. De a gyémánt szerkezete megmarad. Ez az erős kémiai kötéseknek köszönhető, amelyek összetartják szénatomjait.
Most Lazicki azt mondja: „úgy tűnik, ugyanez igaz, ha sokkal nagyobb nyomáson megyünk keresztül.” És ez érdekelheti azokat a csillagászokat, akik távoli bolygókat tanulmányoznak más csillagok körül. Ezen exobolygók némelyike szénben gazdag maggal rendelkezhet. A gyémánt furcsaságainak extrém nyomáson történő tanulmányozása segíthet feltárni ezen exobolygók belső működését.