Meteoric Diamonds Are Evidence of Long Lost Planets

An artist’s illustration of a protoplanet.
Pavel Gabzdyl/Shutterstock
Diamonds found in meteorites on Earth may have come from an ancient long-dead planet the size of Mercury or Mars, the first potential known relics from these lost worlds, a new study finds.

Scientists examined a ureilite, a kind of meteorite that is rich in carbon and sometimes even possesses diamonds. More than 480 ureilites have been discovered so far, says study lead author Farhang Nabiei, a materials scientist and electron microscopist at the Swiss Federal Institute of Technology in Lausanne.

Meteoric Diamonds

Specifically, the researchers investigated the Almahata Sitta ureilite, which fell to Earth in 2008 in the Nubian Desert in Sudan. They analyzed diamonds within the ureilite that were a few dozen to a few hundred microns large. (In comparison, the average human hair is about 100 microns wide.)

meteorite
A piece of the Almahata Sitta ureilite.
Wikimedia Commons
Previous explanations for the diamonds within ureilites include powerful impacts, such as collisions between asteroids. The pressure from such impacts could have transformed graphite — the form of carbon often used in pencils — into gems. However, the large sizes of some diamonds found in ureilites hint that it may have taken more than the pressure of a cosmic impact to create them.

Now, using electron beams, Nabiei and his colleagues discovered crystalline particles made of iron and sulfur within diamonds in the Almahata Sitta ureilite. Called “inclusions”, these particles are only found in diamonds formed under sustained high pressures of more than 20 gigapascals. Their presence suggests these diamonds arose within the crushing pressures found in the interior of a planet.

“We didn’t expect to see these inclusions at all,” Nabiei says.

Long Gone Planet

The researchers suggested that ureilites originated within a protoplanet somewhere between the size of Mercury and Mars, dozens of which existed in the first 10 million or so years of the solar system. Such planetary embryos were the building blocks of the rocky planets now seen in the inner solar system. Ureilites may be the last remnants of these long gone celestial bodies, and the first known relics from lost protoplanets.

“It’s interesting to me what inclusions just tens of nanometers [billionths of a meter] large can tell us about protoplanets [that were] about 6,000 kilometers in diameter,” Nabiei says.

Future research can examine other ureilites for inclusions within diamonds and potentially reveal more about the lost world they came from, Nabiei says. He and his colleagues detailed their findings online April 17 in the journal Nature Communications.

This article originally appeared on Discovermagazine.com.

Astronomy Magazine
Diamantele găsite în meteoriții de pe Pământ s-ar putea să fi provenit de pe o planetă veche, moartă, de dimensiunea lui Mercur sau Marte, primele relicve potențiale cunoscute din aceste lumi pierdute, a aflat un nou studiu.

Oamenii de știință au examinat un ureilit, un fel de meteorit care este bogat în carbon și uneori chiar are diamante. Peste 480 de ureiliti au fost descoperiți până acum, spune autorul studiului, Farhang Nabiei, om de știință la departamentul materialelor și microscopului cu electroni al Institutului Federal de Tehnologie din Elveția-Lausanne.

Diamante meteorice

În mod specific, cercetătorii au investigat ureilita Almahata Sitta, care a căzut pe Pământ în 2008 în deșertul Nubian din Sudan. Ei au analizat diamante din ureilită, care erau câteva duzini mari de până la câteva sute de microni. (În comparație, părul uman mediu este de aproximativ 100 de microni.)
meteorit

Explicațiile anterioare pentru diamantele din ureilite includ impacturi puternice, cum ar fi coliziuni între asteroizi. Presiunea cauzată de astfel de impacturi ar fi putut transforma grafitul – forma de carbon adesea folosită în creioane – în pietre prețioase. Cu toate acestea, dimensiunile mari ale unor diamante găsite în ureilite indică faptul că ar fi fost nevoie de mai mult decât presiunea unui impact cosmic pentru a le crea.

Acum, folosind fascicule de electroni, Nabiei și colegii săi au descoperit particule cristaline din fier și sulf în diamante din ureilita Almahata Sitta. Numite „incluziuni”, aceste particule se găsesc numai în diamante formate sub presiuni ridicate susținute de peste 20 gigapascali. Prezenta lor sugerează că aceste diamante au apărut în interiorul presiunilor de strivire găsite în interiorul unei planete.

„Nu ne-am așteptat să vedem aceste includeri deloc”, spune Nabei.

Planeta lungă dispărută

Cercetătorii au sugerat că ureilitele au provenit dintr-un protoplanet undeva între mărimea lui Mercur și Marte, care existau cu zecile în primii 10 milioane de ani ai sistemului solar. Astfel de embrioni planetari erau blocurile de construcție ale planetelor stâncoase care se văd acum în sistemul solar interior. Ureiliții pot fi ultimele rămășițe ale acestor organisme cerești și cele dintâi relicve cunoscute din protoplantele pierdute.

„Este interesant pentru mine ce incluziuni, doar zeci de nanometri [de miliarde de metru] mari, ne pot spune despre protoplanete [care aveau] circa 6000 de kilometri în diametru”, spune Nabei.

Cercetările viitoare pot examina alte ureilite pentru includerea de diamante și ar putea dezvălui mai multe despre lumea pierdută din care au provenit, spune Nabei. El și colegii săi au detaliat concluziile lor online, 17 aprilie, in revista Nature Communications.

Acest articol a apărut inițial pe Discovermagazine.com.

***

Lasă un comentariu