ダイヤモンドとは何ですか？
ダイヤモンドは鉱物であり、炭素の立方体の同素体形態です。通常の状態では
ダイヤモンドはワイドギャップ半導体です。空気中の金属との摩擦係数は非常に低く、わずか0.1です。これは、一種の潤滑剤の役割を果たす結晶表面での吸着ガスの薄膜の形成に関連しています。
ダイヤモンドの重要な特性の 1 つは、発光。太陽光、特に陰極、紫外線、X線の影響下で、石は発光し始めます-さまざまな色で輝きます。
陰極とX線の影響下すべての種類のダイヤモンドは、放射線の影響下で、紫外線の影響下で光ります-ほんのわずかです。 X線発光は、岩石から石を抽出するために実際に広く使用されています。
親岩のダイヤモンド
ダイヤモンドは多くの無色の鉱物に似ています-模造品としてよく使われるクォーツ、トパーズ、ジルコン。硬度が異なります-それは最も硬い天然素材（モース硬度-10）、光学特性、X線の透明度、X線の光度、陰極、紫外線です。
ダイヤモンドは希少ですが、同時に非常に広く普及している鉱物です。工業鉱床は南極を除くすべての大陸で知られています。いくつかの種類の石の鉱床が知られています。
数千年前、ダイヤモンドは産業規模では、それらは沖積堆積物から採掘されました。ダイヤモンドを含むキンバーライトパイプが最初に発見された19世紀の終わりまでに、それらが川の堆積物に形成されなかったことが明らかになりました。
ダイヤモンドの起源と年代についてはまだ情報がありません。正確な科学的データ。科学者たちは、マグマ、マントル、隕石、流体など、さまざまな仮説を支持しており、いくつかの風変わりな理論さえあります。
ほとんどがマグマに傾いていてマントル理論では、高圧（通常は50,000気圧）および深さ（約200 km）の炭素原子が立方晶格子（ダイヤモンド自体）を形成します。石は、いわゆる爆発管の形成中に火山マグマによって地表に運ばれます。
ダイヤモンドの結晶格子の模式図
並外れた硬度は産業に応用されており、この宝石はナイフ、ドリル、カッターなどの製品の製造に使用されています。
産業応用の必要性人造ダイヤモンドの生産拡大を目指す。最近、この問題は、切断面上にダイヤモンド膜をクラスター堆積およびイオンプラズマ堆積させることによって解決されました。
ダイヤモンドパウダー（天然ダイヤモンドの加工からの廃棄物と人工的に得られたものの両方）は、カッティングおよびグラインディングディスク、ホイールなどの製造用の研磨剤として使用されます。
ダイヤモンドの何が特別なのですか？
ダイヤモンドの主な特徴は次のとおりです。鉱物の中で最も高い硬度（同時に脆さ）、すべての固体の中で最も高い熱伝導率 900 ～ 2300 W/(m K)、高い屈折率と分散。
ダイヤモンドはワイドギャップ半導体です。空気中の金属の摩擦係数はわずか 0.1 と非常に低く、結晶の表面に吸着ガスの薄膜が形成され、一種の潤滑剤として機能します。このような皮膜が形成されないと摩擦係数は増加し、0.6～1.0になります。
硬度が高いと例外的ダイヤモンドの耐摩耗性。また、（他の既知の材料と比較して）最高の弾性率と最低の圧縮比を特徴としています。
融点は約3700-4です〜11GPaの圧力で000°C。空気中では、ダイヤモンドは850〜1,000°Cで燃焼し、純粋な酸素の流れでは、720〜800°Cでかすかな青い炎で燃焼し、完全に二酸化炭素に変換されます。
ダイヤモンドは地球の核の 5 倍の圧力に耐えることができます。
2021年1月末、科学者たちは、ダイヤモンドが地球のコアの圧力の5倍の圧力に耐えることができることを発見しました。つまり、2兆パスカルに圧縮されても、材料の構造は維持されます。
研究によると、石は高圧で準安定：そのような条件下で他のより安定した構造の優位性が期待されるという事実にもかかわらず、それはその構造を保持します。極圧下でのダイヤモンドの癖を研究することで、炭素が豊富な太陽系外惑星の内部の働きを明らかにすることができます。
炭素が豊富な惑星はダイヤモンドで作ることができます
太陽系の外にはダイヤモンドでできた惑星がたくさんあるかもしれません。アリゾナ州立大学とシカゴ大学の科学者たちはそう言う。
彼らは、炭素が豊富な太陽系外惑星がダイヤモンドと二酸化ケイ素で構成されている可能性があると仮定しました。地球上では、二酸化ケイ素は主に砂と石英の形で見られます。
星や惑星はガス雲と宇宙塵から形成されます。そして、特定の星や惑星がどのように見えるかを決定するのはガスの組成です。
炭素と酸素の比率が低い惑星地球と同様に、ケイ酸塩（塩とエステル）と酸化物で構成され、ダイヤモンドはほとんど含まれていません。地球上のダイヤモンドのシェアは、その組成のわずか0.001％です。
私たちの太陽とは異なり、他の星は酸素に対する炭素の比率が高い可能性があります。そして、水と結合すると、この環境に炭素が豊富な惑星が形成される可能性があります。
この仮説をテストするには、調査しますこのグループは、高温高圧を使用して、これらの炭素質太陽系外惑星の化学的起源をシミュレートする実験を実施しました。実験室での作業の結果は、高温高圧で炭化ケイ素が水と反応し、ダイヤモンドとシリカに変わることを示しました。
炭素惑星について私たちは何を知っていますか？
炭素惑星は、アメリカの天体物理学者マーク・ククナーによって予測された地球に似た系外惑星の理論上のタイプです。
このタイプの惑星の形成のための条件原始惑星系円盤の炭素含有量が高く、酸素含有量が低いです。化学的性質の点では、このような惑星は、主にシリコンと酸素に基づいて構築されている地球、火星、金星などの地球型惑星とはかなり異なり、その組成には炭素があまり含まれていません。
地球は次のことを期待されています他の地球型惑星と同様に、鉄を含む核。表面のベースは主にシリコンと炭化チタン、および純炭素です。
完全にカバーされているエリアがある可能性もあります数キロメートルのダイヤモンド。大気は炭化水素と二酸化炭素で構成されます。このクラスの惑星での生活は、惑星に水があれば可能ですが、酸素が少ないために地球型とは大きく異なり、地球型の有機物を形成するのに十分ではありません。
パルサー PSR 1257+12 にはカーボンが含まれている可能性があります超新星爆発の後に元星の炭素層から形成された惑星。このタイプの惑星は、恒星に多くの炭素が含まれている銀河中心の近くに位置している可能性があります。
炭素惑星の直径と質量は、主に水とシリコン化合物を含む通常の惑星と変わらないため、検出の際にそれらを分離することはまだできません。
2014年にイェール大学の天文学者らがジョン・モリアーティ率いる彼らは、惑星が形成されるガス状円盤の組成の長年にわたる変化に基づいて系外惑星の組成を推定するモデルを開発した。
彼らの調査結果によると、ディスクでは比率が炭素と酸素のレベルが0.8を超えると、炭素が豊富な惑星が円盤の中心からさらに離れたところに形成される可能性があります。さらに、科学者たちは、炭素と酸素の比率が非常に低い（0.65）円盤内に炭素惑星が形成される可能性があると考えていますが、この場合、そのような惑星は恒星の近くに形成されます。
したがって、炭素が豊富な惑星は、これまで考えられていたよりもはるかに一般的である可能性があります。
炭素惑星の芸術的な描写。炭化水素の存在により、惑星の色は暗く赤みがかっています。
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