Dīvaini kristāli atklāj, ka klints ir senais meteorīts

Akmens, kas tika atrasts Krievijas austrumos pirms vairāk nekā 30 gadiem, patiesībā ir metorīts ar kristāla izkārtojumu, kas iepriekš tika atrasts tikai laboratorijās.

Akmens, kas tika atrasts Krievijas austrumos pirms vairāk nekā 30 gadiem, patiesībā ir metorīts ar kristāla izkārtojumu, kas iepriekš tika atrasts tikai laboratorijās. (Attēla kredīts: Pols Šteinhards, Prinstonas universitāte)





Ģeologi saka, ka klints, kas izgatavota no kristāla veida, kas nekad agrāk nebija redzams ārpus laboratorijas, visticamāk, ir meteorīts no Saules sistēmas pirmsākumiem.

Divus gadus pēc Krievijas roka neparastā sastāva noteikšanas zinātnieku komanda uzskata, ka tā ir noteikusi tās izcelsmi. Pētnieki apgalvo, ka tas ir kvazikristāls, kas izveidojies apstākļos, kas daudz biežāk sastopami kosmosā nekā Zemes iekšienē, un ka tā metāla vara un alumīnija ķīmiskais sastāvs atgādina tā saukto oglekļa hondrītu. primitīvi meteorīti zinātnieki uzskata, ka tās ir paliekas, kas izkritušas no sākotnējiem planētu celtniecības blokiem.

Kristāli ir simetriski, kārtīgi sakārtoti atomu modeļi, kas regulāri atkārtojas. Tie dabā parasti sastopami dažādu veidu klintīs.



Pirms trīsdesmit gadiem, veicot eksperimentus, mainot kristālu struktūru, laboratorijas sāka ražot kvazikristāli , dīvains atomu izkārtojums, kas atkārtojas ar divām dažādām frekvencēm, nevis vienu. Kvazikristāla atomu attiecība, nevis vienkārša attiecība, piemēram, 2: 1, ir balstīta uz neracionālu skaitli, piemēram, kvadrātsakni 2: 1. (Šogad Nobela prēmija ķīmijā godināja Danu Šetmenu par kvazikristālu atklāšanu 1982. gadā.)

'Disharmonija kosmosā'

Pētnieks Pols Šteinhards no Prinstonas universitātes apraksta tik dīvainu izkārtojumu kā “disharmonija kosmosā”.



'Kvazikristāliem ir iespējama jebkura simetrija, kas tiek uzskatīta par aizliegtu,' viņš e -pastā pastāstīja guesswhozoo.com.

Vispazīstamākais no šādiem masīviem ir atrodams futbola bumbas sejā, kas sastāv no 20 sešstūrveida sejām ar 12 piecstūriem, kas ir atstarpēti.

Sintētiskie kvazikristāli tiek izmantoti tērauda un alumīnija stiprināšanai vai teflonam līdzīga materiāla izveidošanai, kas ir cietāks un gandrīz tikpat slidens kā metāli.



'Pašlaik mums ir ierobežota kvazikristālu izvēlne,' sacīja Šteinhards. 'Viens no iemesliem dabisko kvazikristālu pārmeklēšanai ir noskaidrot, vai daba ir atradusi tādus, kas vēl nav sintētiski atklāti izmēģinājumu un kļūdu dēļ.'

Kvazikristāli dabā

1998. gadā Šteinhards un viņa komanda uzsāka sistemātisku dabiski sastopamā kvazikristāla meklēšanu, skenējot zināmo datu bāzes kristāli modeļiem kas atgādināja kvazikristālus.

Katrs kandidāta paraugs tika sagriezts šķēlēs un sagriezts kubiņos, izmantojot rentgena un elektronu difrakcijas attēlveidošanas paņēmienus, sacīja Šteinhards.

Astoņus gadus komanda meklēja veltīgi. Tad 2007. gadā Luka Bindi no Itālijas Florences universitātes piedāvāja grupai savu minerālu kolekciju pārbaudei.

Viens no klintīm, kas tika atrasts Krievijas austrumos esošajos Korjaku kalnos, bija ideāls. [5 iemesli, kāpēc rūpēties par asteroīdiem]

Kad beidzot tika atrasts pirmais dabiski sastopamais kvazikristāls, nākamais solis bija noteikt tā izcelsmi.

Ārpuszemes izcelsme

Bindi vadīja pētnieku komandu, analizējot kvazikristāla iežu struktūru, kas atklāja, ka klintim noteikti bija ārpuszemes dzimšana. Zinātnieki ziņoja par saviem atklājumiem žurnāla Proceedings of the National Academy of Science 2. janvāra numurā.

Iekšējos meteorītos, kas ir bijuši pakļauti kosmosa videi, skābekļa atomu un to variāciju, ko sauc par izotopiem, attiecības nosaka intensīvs kosmosa starojums un kosmiskie stari.

Bet Zemes iekšpuse pasargā elementus no šiem stariem, ļaujot materiāliem, kas atrodas uz Zemes esošajos iežos, sajaukties un mainīt šīs attiecības.

Pārbaudot skābekļa izotopus Krievijas iežos, tika konstatēts, ka to izcelsmei jābūt sākuma Saules sistēma .

'Tagad, kad mēs zinām, ka kvazikristāli izveidojās agrīnajā Saules sistēmā, mums ir precīzi jāsaprot, kā,' sacīja Šteinhards. 'Ir nepieciešams vairāk materiālu un vairāk testu, lai saprastu, kā dabai ir izdevies paveikt šo varoņdarbu.'

Plašāki paraugi

Tomēr šobrīd Koryak paraugs ir vienīgais zināmais dabiski sastopamais kvazikristāls.

'Es ceru, ka daudzi citi minerologi, petrologi un meteorītu eksperti sāks meklēt arī dabiskos kvazikristālus,' sacīja Šteinhards.

Lai gan korjaku paraugs nāca no kosmosa, Šteinhards sacīja, ka neuzskata, ka visi kvazikristāli to dara.

'Nav pamata uzskatīt, ka mūsējais ir vienīgais dabiskais kvazikristāls vai ka visi kvazikristāli ir ārpuszemes,' viņš teica.

Plašāks paraugs varētu sniegt lielākas norādes par to, kā tika radīti šie dīvainie kristāli.

Vecs, nevis nepāra

Tas, ka šāds kristāls, kas izveidojies tik sen, maina zinātnieku attieksmi pret kvazikristāliem.

'Līdz šim kvazikristāli tika uzskatīti par nepāra bumbiņām, un tika izveidots viens no jaunākajiem materiāliem,' sacīja Šteinhards. 'Tagad mēs zinām, ka tas ir pilnīgi nepareizi. Kvazikristāli ir vieni no pirmajiem minerāliem, kas Saules sistēmā izveidojušies - top 250 - ilgi pirms lielākās daļas uz Zemes sastopamo minerālu. ”

To veidošanās, iespējams, nav raksturīga tikai videi ap sauli. Tā vietā kvazikristāli var pastāvēt visā Piena ceļā un citās galaktikās.

'Tie, iespējams, ir visizplatītākais minerāls, kas izveidojies Visumā,' piebilda Šteinhards.

Sekojiet guesswhozoo.com, lai iegūtu jaunākās ziņas par kosmosa zinātni un izpēti Twitter @Spacedotcom un tālāk Facebook .