Hemos encontrado un nuevo mineral aún más duro que el diamante (y resulta que viene del espacio)

Durante décadas, la lonsdaleíta ha sido una suerte de piedra filosofal para los geólogos. Dura como un diamante (si no más), la misma existencia de este "supercristal" había sido puesta en duda. Hasta que un equipo internacional no solo logró probar su existencia sino también señalar su posible origen extraterrestre.

Un misterio de 55 años. La lonsdaleíta fue descubierta inicialmente en 1967 en el cráter Barringer, una estructura geológica localizada en Arizona y formada hace 50.000 años tras el impacto de un meteorito. En él hallaron el material al cual nombraron en honor a la cristalógrafa Kathleen Lonsdale, primera mujer socia de la Royal Society of London.

Confirmado. Pero la confirmación del descubrimiento tardaría medio siglo en llegar. El motivo es que muchos creían que la lonsdaleíta no existía como tal, sino que era una forma extraña, anómala, de un mineral conocido: el diamante. Ambos son alótropos del carbono, es decir, carbono elemental entrelazado en distintas estructuras: el diamante en cubos y la lonsdaleíta en hexágonos.

Hacían falta más pruebas de que estos cristales correspondían a un nuevo mineral. El año pasado, un artículo publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Science, firmado por un equipo internacional de científicos de distintos centros de investigación, ha arrojado luz sobre el asunto.

Más cerca de la respuesta. El trabajo señalaba a la lonsdaleíta como un mineral muy real. El enigma se resolvió gracias a dos factores. El primero, que las muestras con las que contamos son mucho mayores que las que conocíamos hasta ahora, del orden de 1000 veces más grandes. La segunda es el desarrollo técnico en las últimas décadas, que nos ha brindado una mejora en aparatos de microscopía.

En palabras de Paul Asimow recogidas por CNN, el profesor de geología y geoquímica en CalTech (quien no ha estado involucrado en el reciente estudio) explicaba que "realmente es necesario aprovechar una cantidad de desarrollos recientes en microscopía para hacer lo que [los investigadores] han hecho y tan bien como lo han hecho".

No muy distinto de un diamante. A pesar de su diferencia estructural (que convierte al nuevo mineral en aún más duro que el diamante), los dos minerales, diamante y lonsdaleíta, se formarían de forma semejante, a través de uno de tres procesos. Pueden aparecer al enfrentarse el carbono a largas épocas bajo una alta presión y altas temperaturas. Esta es la forma en la que los diamantes suelen formarse en la superficie de la Tierra.

Estos minerales pueden formarse también tras un golpe, un shock, como la colisión de un meteorito. Y el tercer mecanismo a través del cual se formarían serían los vapores desprendidos del grafito, cuyos átomos se irían "pegando" a una pieza ya existente de diamante, haciéndola crecer en tamaño.

Un planeta enano en nuestro entorno. Los autores también señalaban en su estudio en origen de este mineral. A diferencia de los diamantes, el origen de la lonsdaleíta sería extraterrestre y se derivaría no de altas presiones y temperaturas sino a un impacto. Este impacto habría sido en que destruyera, hace unos 4.500 millones de años, un planeta enano en nuestro sistema solar. Este hecho se habría dado aproximadamente en la época en la que nuestro planeta se formó.

Un descubrimiento con aplicaciones. El "nuevo" mineral podría sustituir al diamante en algunas de las aplicaciones en las que su dureza es clave. La minería sería por tanto el sector donde podría aprovecharse el potencial de este material. Para ello será necesario hallar maneras de sintetizarlo como ya se puede hacer con el diamante. De ahí la importancia de este paso a la hora de entender la naturaleza de este mineral y, sobre todo, haber logrado descifrar su origen.

"La naturaleza nos ha provisto de un proceso para tratar de replicarlo en la industria. Creemos que la lonsdaleíta podría usarse para hacer piezas de maquinaria pequeñas y ultraduras si podemos desarrollar un proceso industrial que promueva el reemplazo de piezas preformadas de grafito por lonsdaleíta" señalaba Andy Tomkins, uno de los investigadores del equipo.

Un mineral raro, unos enigmas frecuentes. Puede parecer extraño dudar de la existencia de algo tangible, pero lo cierto es que analizar y catalogar aquello que encontramos en la naturaleza no tiene por qué ser tarea sencilla. La geología y la física de materiales aún nos guardan misterios por resolver.

Aún seguimos descubriendo minerales, y la exploración espacial tiene mucho que ver. La lonsdaleíta, por ejemplo no es el único mineral sobre el que teorizamos antes de poder asegurar su existencia. Solo el tiempo y el avance tecnológico podrán determinar si las promesas que plantea este nuevo mineral se materializan.

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Imagen | RMIT University

*Una versión anterior de este artículo se publicó en septiembre de 2022