How Diamonds Are Formed Under Pressure

In ihrer sonnigen Küche im Noe Valley beobachtete Ruby, wie ein winziges Funkeln auf der Hand ihrer Mutter tanzte, während diese Gemüse wusch. „Was ist das für ein kleines Licht, Mama?“, fragte Ruby und beugte sich über die Theke. Ihre Mutter lächelte und wackelte mit den Fingern, sodass das Glitzern zu einem Blitz wurde. „Das kommt von einem winzigen Diamanten in meinem Ring; er liebt es, das Sonnenlicht einzufangen.“

Rubin tippte mit ihrem Zeichenstift gegen ihr Notizbuch. „Aber diese Bleistiftmine ist so dunkel und weich, und sie bricht die ganze Zeit!“, sagte sie verwirrt. Ihr Vater, der einen Topf auf dem Herd umrührte, kicherte. „Das ist das Erstaunliche, Rubin. Der Diamant in Mamas Ring und das Graphit in deinem Bleistift bestehen beide aus genau demselben Material: reinem Kohlenstoff.“

„Wie kann dieselbe Zutat das eine super stark und das andere so weich machen?“, fragte sich Ruby laut, ihre Augen verglasten, während sie sich die Antwort vorstellte. Die helle Küche schien zu verblassen, ersetzt durch eine Reise tief ins Innere der Erde. Sie stellte sich vor, wie sie hinunterreiste, hinunter, durch kilometerlanges, festes Gestein in einen Ort erdrückender Dunkelheit und intensiver, glühender Hitze.

Einhundert Meilen unter deinen Füßen liegt der obere Erdmantel, ein natürliches Labor", schien die Stimme ihres Vaters in ihrem Kopf zu erzählen. "Hier unten ist der Druck über fünfzigtausendmal größer als an der Oberfläche. Die Temperatur beträgt sengende zweitausend Grad Fahrenheit, heiß genug, um Stahl zu schmelzen." In diesem unglaublichen Ofen trieben ungeordnete Kohlenstoffatome überall umher.

Das immense, unsichtbare Gewicht des Planeten begann, die Atome von allen Seiten zu zerquetschen. „Das erinnert mich an das, was der Schriftsteller Thomas Carlyle sagte“, dachte Ruby und erinnerte sich an ein Zitat aus einem Buch. „Kein Druck, keine Diamanten.“ Er sprach über Menschen, aber für diese Atome ist es buchstäblich wahr!“

Unter diesem unglaublichen Druck und der Hitze konnten die Kohlenstoffatome nicht verstreut bleiben. In einem Augenblick verbanden sie sich zu einem perfekten, ineinandergreifenden dreidimensionalen Muster, das als tetraedrisches Gitter bezeichnet wird. Diese neue Struktur war unglaublich stark und stabil und verwandelte den einfachen Kohlenstoff in einen winzigen, makellosen Diamanten.

„Aber wie kamen sie zurück an die Oberfläche?“, stellte sich Ruby vor zu fragen. Plötzlich riss ein heftiger, tief sitzender Vulkanausbruch durch den Erdmantel. Eine superschnelle Säule aus geschmolzenem Gestein, eine sogenannte Kimberlit-Pipe, schoss nach oben und trug die neu gebildeten Diamanten mit sich. Dieser Expressaufzug zur Oberfläche kühlte sie so schnell ab, dass sie keine Zeit hatten, sich wieder in Graphit zu verwandeln.

Rubys Augen fokussierten sich wieder in der Küche, ihre Gedanken rasten. Sie starrte auf den Ring ihrer Mutter, dann auf die weiche, graue Spitze ihres Bleistifts. „Whoa“, hauchte sie und sah ihre Eltern an. „Der einzige Unterschied zwischen einem Diamanten und meiner Bleistiftmine ist also, wie ihre Atome übereinander gestapelt sind?“ Ihr Vater nickte stolz: „Genau! Dieselbe Zutat, anderes Rezept.“

„Kohlenstoff ist überall!“, fügte ihr Vater hinzu und tippte sich auf die Brust. „Wir sind kohlenstoffbasierte Lebensformen; er ist der Baustein für alle Lebewesen auf der Erde.“ Ihre Mutter zeigte auf die hölzerne Obstschale auf der Theke. „Das Holz in dieser Schale, der Apfel darin, sogar die Luft, die wir ausatmen, enthält Kohlenstoff.“

Ruby schnappte sich ihr Notizbuch, ein breites Grinsen auf ihrem Gesicht. „Die Erde nutzt also superhohen Druck, um eines der häufigsten Dinge im Universum in eines der härtesten zu verwandeln“, sagte sie und fasste ihre Entdeckung zusammen. Sie blickte auf die blaue Flamme auf dem Gasherd, ihre Neugierde war bereits wieder geweckt. „Wenn Druck also Diamanten erzeugt … was genau ist Hitze, und wie wird ein Feuer so heiß?“