Алмазы в луковицах: Где искать сокровища
Еще с 1980-х в некоторых метеоритах — например, в знаменитом метеорите Allende — начали обнаруживаться «наноалмазы», мельчайшие углеродные структуры, кристаллическая решетка которых в точности соответствует драгоценному камню. По оценкам ученых, они включают до 3% всего углерода в этих метеоритах, что вполне может говорить о том, что «наноалмазные» частицы довольно распространены в составе межзвездного газа и пыли (Да и цельных «алмазных звезд», теоретически, тоже должно быть с избытком — читайте «Триллионы карат»).
Однако на практике до сих пор следы алмазной пыли обнаружены в газопылевых дисках только трех молодых звезд. Более того, оказалось, что алмазная пыль расположена не равномерно, а почти вся собрана в непосредственной близости от звезды. Это может свидетельствовать о том, что источник алмазов — не взрывы сверхновых, как иногда считают, а скорее они просто образовались в окрестностях звезды, в условиях низкого давления.
Впрочем, еще более детальное объяснение этим фактам выдвинула недавно группа немецких ученых во главе с Майвой Гото (Miwa Goto). По их мнению, «наноалмазы» в массе своей могут быть попросту скрыты от наблюдения под слоями сложной структуры, известной под названием «углеродная луковица» (carbon onion). Эти молекулы, открытые шведским физиком Ларсом Хальтманом (Lars Hultman) лишь в 2001 г., представляют собой последовательные слои сфер из связанных друг с другом атомов углерода. Их можно представить, как разного размера футбольные мячи, вложенные один в другой. Каждый слой представляет собой решетку графита.
Нечто подобное используется и в современной технологии: бомбардируя несколько слоев графита электронами при очень высоких температурах, можно выбить некоторые атомы из внешней оболочки, что заставляет ее кристаллическую структуру перестроиться, образуя алмаз. Более плотный алмаз стягивается, скругляя и следующие оболочки, которые одна за другой обхватывают ее. Получается как раз углеродная луковица с крохотным, наноразмерным алмазом внутри.
Для того, чтобы этот процесс происходил и в космосе, в окрестностях звезд должны существовать подходящие для этого условия. Во-первых, должны иметься достаточные количества графита. Во-вторых, звезда должна выбрасывать достаточно заряженных частиц — или поблизости должен существовать активный и сильный источник рентгеновского излучения. Наконец, графит должен быть нагрет до температуры свыше 300 °C.
Вернемся к тем трем звездам, где «алмазную пыль» пока что нашли. Все они довольно крупны и молоды, относятся к классу Хербига Ае/Ве. И все они вполне соответствуют описанным выше условиям! Две из этой троицы являются частью двойных звездных систем; неподалеку от каждой из них есть еще одна звезда, которая, конечно, вносит свою лепту, усиливая интенсивность бомбардировки графитовых слоев заряженными частицами. А у третьей звезды поблизости действует рентгеновский источник (неясной пока природы). Ну и газопылевые диски у всех трех достаточно горячи.
Читайте также об одном из самых редких минералов — черном алмазе, чье внеземное происхождение было доказано не так давно: «Черные пришельцы».
По сообщению New Scientist Space