12.02.2009

Ученые объяснили присутствие в метеоритах наноалмазов

Немецким ученым из Астрономического института Макса Планка удалось объяснить присутствие в метеоритах большого количества наноалмазов, то есть нанометровых алмазных вкраплений, сообщает New Scientist. Работа ученых появится в журнале The Astrophysical Journal. Напомним, что алмазом называется углерод с определенной структурой кристаллической решетки.

Впервые обнаружить присутствие наноалмазов в метеоритах астрофизикам удалось в 80-х годах прошлого века, причем в достаточно большом количестве - драгоценный минерал составлял почти три процента от массы некоторых космических тел. Тогда ученые предположили, что алмазы в космосе образуются в результате взрывов сверхновых (на Земле камни диаметром около пяти нанометров можно получать в результате взрыва динамита).

Это должно было означать, что в скоплениях межзвездной материи присутствует большое количество алмазной пыли, однако ничего подобного не наблюдалось. Более того, до настоящего момента алмазная пыль была обнаружена лишь в окрестностях трех звезд, причем ее распределение в пространстве было неравномерным - вблизи звезд пыли наблюдалось заметно больше.

По мнению немецких астрофизиков, ключевую роль в формировании наноалмазов играют так называемые углеродные луковицы или онионы (от английского onion, то есть лук), а не космические взрывы, как считалось ранее. Эти объекты, открытые относительно недавно, представляют собой несколько сферических слоев атомов углерода с общим центром.

Для возникновения алмазов исследователи предлагают следующую схему. Поток заряженных частиц (например, электронов) выбивает из верхних слоев луковицы ионы углерода. Оставшиеся частицы "смыкают ряды", и оболочка сжимается, создавая внутри луковицы давление. Если онион нагрет до достаточно высокой температуры, то внутри него может образовываться наноалмаз.

Подобная технология уже проходила экспериментальную проверку в лабораториях на Земле. Немецкие ученые считают, что в космосе существуют подходящие условия для реализации данной схемы. В 2003 году американские ученые, проведя сравнительный анализ поглощающих свойств космической пыли и онионов, установили, что она, вероятно, имеет структуру луковиц. Это означает, что пыль является источником онионов, а звезды - источником заряженных частиц, поддерживая вблизи себя достаточно высокую температуру.

Кроме этого результаты немецких ученых позволяют объяснить причины повсеместного отсутствия алмазной пыли - большая часть наноалмазов остается внутри луковиц и недоступна наблюдателю. Чтобы алмаз стал видимым, необходимы либо высокая температура (в этом случае вся луковица превратится в наноалмаз), либо жесткое излучение (например, рентгеновское излучение), которое очистит драгоценный минерал от углеродной "скорлупы".

Звезды, вокруг которых и была обнаружена алмазная пыль, хорошо укладываются в предложенную немцами схему. Две из них являются молодыми двойными системами с высокой температурой, в которых выбросы компаньонов являются источниками потоков заряженных частиц, а рядом с третьей расположен источник мощного рентгеновского излучения неизвестной природы. Именно эти параметры и делают пыль в данных системах видимой.

Источники:

1. Lenta.Ru