Где и как мы можем добывать алмазы за пределами Земли, но в пределах нашей Солнечной системы?

Алмаз является термодинамически предпочтительным состоянием углерода в условиях (давление и температура) в мантии Земли. На поверхности они теоретически термодинамически нестабильны, хотя на практике они не разлагаются с какой-либо скоростью* в обычных условиях. (* Под этим я подразумеваю «время жизни Вселенной».)

Таким образом, источник алмаза всегда должен находиться глубоко под поверхностью планеты. Алмаз необходимо перенести из условий, в которых он стабилен, на поверхность или в приповерхностную среду, а затем достаточно быстро охладить, чтобы он не изменился в предпочтительное состояние (например, графит) в новом окружении.

Кимберлитовые трубки являются классическим источником алмазов (не каждая кимберлитовая трубка содержит алмазы). Когда магматические отложения выветриваются, алмаз (конечно, износостойкий) может уноситься, например, водой и попадать в осадочные россыпи. Таким образом, несмотря на то, что на Земле подавляющее большинство находится в россыпных месторождениях, эти россыпные месторождения не являются конечным источником, и мы должны следовать за кимберлитами. (См. «Геология рудных месторождений» JM Guilbert & CF Park, Jr., стр. 347, 1987 г.)

При более низкой гравитации, применимой к любому другому твердому телу в Солнечной системе, давление увеличивается с глубиной медленнее, чем на Земле. Это представляет собой уникальную проблему, учитывая (как в вики-статье по ссылке выше) крайнюю глубину, с которой исходила кимберлитовая магма.

Учитывая все вышеперечисленное:

• Я ожидаю, что алмаз будет более редким на планетах, намного меньших, чем Земля и Венера, хотя они, вероятно, все еще существуют.
• Я ожидаю, что алмаз будет стабильным на поверхности Венеры, учитывая, что он может выдерживать более высокие температуры в этой бескислородной среде, а давление действительно помогает.
• Скорость ветра на поверхности Венеры составляет всего ~1 м/с (см. Planetary Sciences, 2-е изд. И. де Патера и Дж. Дж. Лиссауэра, стр. 116, 2010 г.). Плотность, конечно, выше, чем на Земле, ведь атмосфера там сверхкритическая жидкость, и нет свободнотекущих жидкостей, как дождь у нас на Земле. Поэтому я ожидаю, что многие алмазы все еще находятся в кимберлитовых трубках или рядом с ними, если они существуют.
• Я придерживаюсь мнения, что мы просто недостаточно знаем о геологии Венеры, чтобы определить, будут ли там алмазоносные месторождения кимберлита или аналогичной породы. Однако, учитывая , насколько распространены вулканы на Венере , я думаю, что их значительно больше, чем на Земле.
• Однако на Марсе могут быть аллювиальные россыпные отложения, образовавшиеся, когда на планете была жидкая вода, которая питалась выветриванием кимберлита и поэтому ее легко извлекать, как и на Земле. Я не ожидаю, что их будет легко найти.

По моему мнению, Венера выигрывает, если вы готовы принять значительное технологическое усовершенствование. Я недостаточно знаю географию планеты, чтобы назвать конкретные вулканы, но, учитывая их огромное количество, нужно просто исследовать те, которые больше всего напоминают кимберлитовые трубки.

Однако без различных полупроводников с широкой запрещенной зоной, эффективных ядерных реакторов и т. д., необходимых для промышленной роботизированной добычи полезных ископаемых на поверхности Венеры, я бы стал искать россыпи на Марсе.

На самом деле синтетические алмазы уже широко используются, особенно для промышленных целей, и они дешевле, чем добытые. Согласно этой статье 97% технических алмазов являются синтетическими.

В настоящее время единственное реальное отличие состоит в том, что трудно изготовить крупные камни, необходимые для ювелирных изделий и т. д., но даже в этом случае большая часть затрат связана с их огранкой и обработкой, а не с дефицитом.

Имейте в виду, что это немного отличается от ситуации с чем-то вроде золота, которое имеет как промышленную ценность, так и эстетическую привлекательность, потому что привлекательность драгоценного алмаза зависит от его размера и качества, и вы не можете просто переплавить горсть промышленных алмазов, чтобы сделать большой драгоценный камень.

Также вероятно, что, хотя алмаз обладает свойствами, которые могут быть полезны для процессоров и т. д., для таких применений потребуются тонкие пленки, которые гораздо лучше изготавливаются с помощью промышленных процессов, таких как осаждение из паровой фазы. Действительно, гораздо более правдоподобно, что такие технологии возможны только с синтетическим алмазом.

Точно так же учтите, что силиконовые чипсы дороги не из-за нехватки сырья, а из-за технической сложности производственных процессов, и алмаз не ближе к чипу, чем горсть песка.

Так что на самом деле не имеет смысла, что природные алмазы лучше подходят для такого рода применений.

Нептун и Уран имеют гигантские запасы алмазов в своих мантиях и ядрах.

Экстремальное давление и температура глубоко внутри Урана могут разрушить молекулы метана, а атомы углерода сконденсироваться в кристаллы алмаза, которые осыпаются сквозь мантию подобно градину.[64] Эксперименты с очень высоким давлением в Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса предполагают, что основание мантии может состоять из океана жидкого алмаза с плавающими твердыми «алмазными айсбергами». ( Уран — Википедия )

Аналогичный сценарий, вероятно, существует и на Нептуне.

Добыча полезных ископаемых должна будет производиться роботами, бурящими ядро ​​этих ледяных гигантов с использованием ядерных бомб. В случае, если их запасы алмазов действительно понадобятся , атмосфера этих газовых гигантов должна быть достаточно разрежена, чтобы смягчить условия, достаточные для проведения буровых работ. Это требует удаления не менее 60% атмосферного содержимого на рассматриваемой планете.

Другой вариант — разнести планету на куски, чтобы из образовавшегося космического мусора собрать замороженные алмазы. Хотя собирать осколки алмазов таким образом было бы проще, просто невозможно разбить планету (не говоря уже о планете-гиганте!) с помощью наших современных технологий. Нам определенно потребуется оружие крайнего поражения, такое как гигантские ракеты на антивеществе, которые содержат боеголовки из антивещества массой в несколько килограммов! Для сравнения, преобразование массы в энергию у маленького мальчика и толстяка не превышало нескольких граммов .