Обнаружена внеземная природа натурального квазикристалла

Новые открытия / Обнаружена внеземная природа натурального квазикристалла

Единственный в мире образец природного квазикристалла буквально упал на Землю из космоса. Таков вывод группы учёных, проанализировавших образец столь необычного материала.

Напомним, именно за открытие квазикристаллов (quasicrystals) была вручена Нобелевка по химии в 2011 году. Но тогда было отмечено сугубо лабораторное достижение (кстати, 1980-х годов). А вот в природе квазикристаллы долгое время никак не находились.

Только в 2009 году было объявлено, что в Сибири обнаружен любопытный кусок скалы, а в ней – небольшие (не шире волоса) вкрапления очень странного минерала, которые учёные после кропотливого анализа признали первым в мире природным квазикристаллом.

В коробке на кусочке глины лежит маленький образец минерала, отпиленный от основного камня. Именно он и послужил предметом нового исследования (фото Paul Steinhardt).

Вернее, тот примечательный камушек принстонские исследователи «выкопали» годом ранее на полках музея естествознания во Флоренции в ходе масштабного «траления» тысяч образцов в поисках природных квазикристаллов.

Однако ярлык на экспонате гласил, что это минерал, привезённый некогда с Корякского нагорья.

Тот образец до сих пор так и остался единственным примером естественного квазикристалла в мире, хотя в лабораторных условиях физики и химики давно научились получать такие аномальные структуры (не подчиняющиеся классическим законам кристаллографии), причём придумали их уже около 100 видов.

И вот теперь исследователи из Принстонского университета проанализировали пропорции изотопов кислорода в крохотном образце, отколотом от того самого камня, а точнее, в пироксене и оливине, соседствующими с зёрнами квазикристалла.

Тёмные пятна в центре – кусочки квазикристалла под микроскопом. Они окружены со всех сторон бело-розовым минералом стишовитом. А его находят только в метеоритах и местах их ударов. Помимо «космических» изотопов кислорода это ещё одно свидетельство внеземного происхождения камня из Сибири. Кстати, стишовит образуется при высоком давлении, и квазикристалл икосаэдрит, по-видимому, тоже (фото Paul Steinhardt).

Эти соотношения оказались идентичными показателям самых древних известных метеоритов. Исследование ряда других минералов в составе того же камня показало аналогичный результат.

Потому учёные пришли к выводу, что минерал этот тоже является остатком метеорита.

Сформирован был этот кусок скалы, по оценке авторов работы, на заре существования Солнечной системы, 4,5 миллиарда лет назад. Так что и сам уникальный квазикристалл может быть старше Земли.

Один из исследователей, принстонский профессор Пол Стейнхардт (Paul Steinhardt), заявил: «Это открытие является важным свидетельством того, что квазикристаллы могут образовываться в природе в астрофизических условиях. Ещё оно предоставляет доказательства, что эта фаза вещества может оставаться стабильной на протяжении миллиардов лет».

      Информация о химии

      Резерфорд (Rutherford), Эрнест

      Английский физик Эрнест Резерфорд родился в Новой Зеландии, неподалеку от г. Нельсона. Он был одним из 12 детей колесного мастера и строительного рабочего Джеймса Резерфорда, шотландца по происхождению, и Марты (Томпсон) Резерфорд ...

      Волластон (Wollaston), Уильям Гайд

      Английский физик и химик Уильям Гайд Волластон получил медицинское образование в Оксфорде и Лондоне, получил звание врача и с 1793 г. стал занимался практикой в Лондоне. В 1800 г., разочаровавшись в медицинской практике, Волластон ...

      Жерар (Gerhardt), Шарль Фредерик

      Французский химик Шарль Фредерик Жерар родился в Страсбурге в семье банковского служащего. Окончив протестантскую семинарию в возрасте 15 лет, поступил в Политехническое училище в Карлсруэ. В 1833 г. продолжил образование в Высшей ...