钻石能在太空开采吗?

钻石能在太空开采吗?其他行星能形成比地球更好的钻石吗?
8月8日

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DiamondView天然钻石的图像

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问题

“钻石是在地下深处的碳含量很高的时候制成的
压强和热量。有没有其他元素可以用来
制造一种更坚硬的钻石?我在想如果这些元素
存在于其他行星的类似条件下,那里的压力会是
更大(由于行星质量更大)。当然是我们找到他们
这真的很难。”

回答

汉娜-钻石来自古希腊,意思是坚不可摧。它们是在地球中心周围自然形成的,那里的高压和高温导致碳原子之间的电子成键。这就产生了金刚石的刚性晶格晶体碳结构,然后在火山爆发时传播到地球表面,为我们提供了透明的、极其坚硬的材料,我们知道这就是金刚石。但是其他星球会产生类似的物质吗?为了找到答案,我们求助于深空工业研发主任斯蒂芬·柯维博士。

Stephen -你可能会认为硅,在元素周期表中排在碳的后面,也有4个成键电子,会形成相同的结构。但是硅原子比碳原子大得多,并且没有那么紧密地聚集在一起,这就形成了更柔软的分子。氮的共价半径比碳小,在超高压下,超过一百万大气压,固体氮从六边形晶格变成立方晶格,类似于钻石,并且可能具有类似甚至更高的硬度。但钻石是一种坚硬的矿物,很难被击败。这是由于碳原子连接在一起的方式,导致在室温和室温压力下任何已知物质的最高堆积密度。但在极高的压力下可能确实存在其他超硬材料。2009年2月,《物理评论快报》(Physical Review Letters)上的一篇论文报道,工地结构的氮化硼可能比钻石硬18%,而另一种碳矿物朗斯达莱石(lonsdaleite)比钻石硬58%。2013年1月,《自然》杂志报道,芝加哥大学的研究人员生产出了超硬的纳米孪晶立方氮化硼,这种材料似乎也比钻石还要硬。因此,如果条件合适,那么比钻石更坚硬的矿物可能确实会在大型行星的深处形成。至于它们是否足够稳定,能够被带到地表而不恢复到更柔软的形态,则完全是另一个问题了。

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