Phát hiện yếu tố quan trọng giúp hình thành kim cương tự nhiên

Theo một nghiên cứu được công bố trên tạp chí Science Advances, kim cương chỉ bắt đầu hình thành khi tiếp xúc với điện trường, thậm chí là điện trường yếu khoảng 1 vôn.

Ông Yuri Palyanov - trưởng nhóm nghiên cứu và là chuyên gia hàng đầu về kim cương tại Nga cho biết: "Kết quả của nghiên cứu cho thấy, điện trường nên được coi là một yếu tố bổ sung quan trọng ảnh hưởng đến sự kết tinh của kim cương".

Kim cương được tạo ra từ các nguyên tử cacbon liên kết trong một cấu trúc tinh thể. Chúng tạo thành hơn 90 dặm (150km) dưới bề mặt Trái đất, nơi áp lực đạt nhiều gigapascals và nhiệt độ có thể tăng cao trở lên của 2732 độ F (1.500 độ C). Nhưng nhiều yếu tố đằng sau sự ra đời của loại đá quý này vẫn còn là một bí ẩn.

Để làm sáng tỏ bí ẩn này, một nhóm các nhà khoa học đã tiến hành mô phỏng các điều kiện trong lớp phủ Trái đất và thử tạo ra kim cương trong "lớp phủ nhân tạo" này .

Các nhà nghiên cứu đã thu thập các thành phần ban đầu cần thiết để tạo ra kim cương - bột cacbonat và cacbonat-silicat tương tự như các chất nóng chảy giàu cacbonat có nhiều trong lớp phủ. Họ đặt những chất bột này trong lớp phủ nhân tạo trong phòng thí nghiệm với áp suất lên tới 7,5 GPa, nhiệt độ 1.600 độ C và điện trường chạy bằng điện cực dao động từ 0,4 đến 1V.

Sau khoảng  40 giờ, kim cương (và cả than chì) được hình thành, nhưng chỉ khi các nhà nghiên cứu thiết lập một điện trường khoảng 1V - yếu hơn hầu hết các loại pin gia dụng.


Kim cương tự nhiên.

Bên cạnh đó, kim cương và than chì chỉ hình thành ở cực âm (phần âm của điện trường). Vị trí này cung cấp các điện tử để bắt đầu một quá trình hóa học: các hợp chất cacbon-oxy nhất định trong cacbonat trải qua một loạt phản ứng để trở thành cacbon điôxít, cuối cùng, các nguyên tử cacbon có thể tạo thành kim cương.

Những viên kim cương nhân tạo này rất nhỏ với đường kính không lớn hơn 0,007 inch ( 1/5 mm), nhưng chúng giống với kim cương tự nhiên một cách đáng ngạc nhiên.

Các nhà nghiên cứu cho biết cả hai đều có hình bát diện và một lượng nhỏ các nguyên tố và hợp chất khác, bao gồm hàm lượng nitơ tương đối cao và các thể vùi silicat-cacbonat, còn được gọi là "vết bớt" của kim cương.

Những thí nghiệm này đã chứng minh rằng điện trường cục bộ đóng một vai trò quan trọng trong việc hình thành kim cương trong lớp phủ của Trái đất. Theo tạp chí Chemistry World, điện áp cục bộ này có thể được tạo ra bởi đá tan chảy và chất lỏng trong lớp phủ có độ dẫn điện cao, nhưng vẫn chưa rõ cường độ cụ thể của các trường điện này.

TIN CŨ HƠN
Khí quyển Trái Đất gồm những tầng nào

Khí quyển Trái Đất gồm những tầng nào

Bầu khí quyển của Trái Đất bao gồm nhiều lớp với những đặc điểm riêng biệt, trong đó tầng ngoài cùng đang dần tan biến vào vùng không gian liên hành tinh.

Đăng ngày: 19/12/2025
Máy bay rơi 35 năm trước khiến 500 người thiệt mạng bỗng hạ cánh xuống sân bay Nhật Bản gây hoang mang cực độ

Máy bay rơi 35 năm trước khiến 500 người thiệt mạng bỗng hạ cánh xuống sân bay Nhật Bản gây hoang mang cực độ

Chỉ vài phút ngắn ngủi xuất hiện trên bản đồ bay nhưng JL123 đã khiến nhiều người không khỏi rùng mình, bởi lẽ đây là chiếc máy bay đã gặp tai nạn cách đây 35 năm, khiến hơn 500 người thiệt mạng.

Đăng ngày: 18/12/2025
9 điều về bản thân mà chúng ta không hề biết

9 điều về bản thân mà chúng ta không hề biết

Qua nhiều năm nghiên cứu, các nhà khoa học đã đi đến những kết luận rất thú vị về con người, có thể khiến bạn phải thốt lên "Hóa ra là như vậy".

Đăng ngày: 18/12/2025
Sự thật về khách sạn bí ẩn 33 năm không có một vị khách dù có quy mô cực kỳ hoành tráng

Sự thật về khách sạn bí ẩn 33 năm không có một vị khách dù có quy mô cực kỳ hoành tráng

Cho đến nay, khách sạn này vẫn tiếp tục được gắn liền với cái tên "khách sạn của ngày tận thế".

Đăng ngày: 18/12/2025
Du khách thoải mái đào kim cương miễn phí tại một công viên ở Mỹ

Du khách thoải mái đào kim cương miễn phí tại một công viên ở Mỹ

Công viên Crater Of Diamonds là kho báu kim cương hình thành bởi hoạt động địa chất và núi lửa định hình khu vực cách đây khoảng 3 tỷ năm.

Đăng ngày: 17/12/2025
Các tục lệ giáng sinh kỳ quặc nhất thế giới

Các tục lệ giáng sinh kỳ quặc nhất thế giới

Xem phim hoạt hình vịt Donald, trượt patin đến nhà thờ… là những phong tục đón giáng sinh kỳ lạ ở các nước.

Đăng ngày: 17/12/2025
Những sự thật ít người biết về sa mạc Sahara

Những sự thật ít người biết về sa mạc Sahara

Ngày nay có thể nóng đến kinh hoàng, thì Sahara vẫn từng là cái nôi của sự sống, bao bọc hàng ngàn cư dân cổ đại.

Đăng ngày: 16/12/2025
Khoa Học News