Vzácný krystal nalezený ve zkamenělých bleskech

Trubice „zkamenělého blesku“ ze Sandhills of Nebraska obsahuje vzácný typ semikrystalického materiálu, který se dříve nacházel pouze v meteoritech a na testovacích místech atomových bomb.

Semikrystaly jsou materiály, které porušují tradiční pravidla krystalografie. Před prvním zveřejněním v roce 1984 se vědci domnívali, že materiály mohou být buď krystalické – se symetrickými, opakujícími se vzory – nebo amorfní, což naznačuje, že jsou náhodně uspořádané a nepravidelné.

Přečtěte si více:

Kromě toho vědci věřili, že krystaly mohou být symetrické pouze omezený počet časů, když se otočí kolem osy dvakrát, třikrát, čtyřikrát nebo šestkrát.

Semi-krystaly tato pravidla porušují. Jsou umístěny spolu v sekvenčním pořadí, ale tento vzor se opakuje. Mají také rotační symetrie, kterých běžný krystal nemůže dosáhnout. Například kvazikrystal s ikosaedrickou symetrií může vykazovat pětinásobnou symetrii kolem šesti různých linií rotace.

Semikrystaly byly poprvé objeveny v laboratoři. V roce 2012 však Paul Steinhardt, teoretický fyzik z Princetonské univerzity v USA, a Luca Bindi, geovědec z University of Florence v Itálii, oznámili objev přírodní semikrystalické látky v meteoritu, který spadl na poloostrov Kamčatka v roce 2012. severovýchodním Rusku. .

Vědci pak v laboratoři vytvořili další polokrystaly, napodobující vysoké teploty a vysoké tlaky zjištěné při srážce kamenných těles.

Zamířili k dalšímu místu, kde probíhal velmi rychlý přechod k vysoké teplotě a tlaku: k testovacímu místu atomové bomby Trinity v Novém Mexiku. Tam našli další polokrystaly v minerálech pod nimi, kde byla odpálena atomová bomba.

„Začal jsem tedy přemýšlet o jiných materiálech, které vznikly za podobných podmínek. A myslel jsem na fulgurity, což jsou materiály vytvořené bleskem,“ řekl Bindi Live Science prostřednictvím e-mailu.

Blesk „fosílie“ (Obrázek: Luca Bindi)

dramatický výboj

Fulgurity se tvoří, když blesk udeří do písku a spojí zrna do kroucené, rozvětvené skleněné trubice. Bindi shromáždil několik fulguritů při hledání kvazikrystalů.

Pochází z písečných dun Nebrasky poblíž vesnice Hyannis, které obsahují tuto vzácnou formu hmoty. Tato oblast Nebrasky se skládá z dun pokrytých trávou.

Fulgurit byl nalezen poblíž elektrického vedení, které se zhroutilo během bouře v roce 2008. Celkově byla dlouhá asi dva metry a v průměru až osm centimetrů.

Nikdo nebyl svědkem události, takže vědci nevědí, zda blesk udeřil do elektrického vedení a způsobil fulguritidu, nebo zda vedení spadlo do větru a vytvořilo fulguritidu vlastním elektrickým výbojem.

V každém případě výsledné rozvětvené sklo obsahovalo směs písku a kovů elektrického vedení, včetně manganu, křemíku, chrómu, hliníku a niklu.

Aby se tyto materiály roztavily, musí teplota písku nakrátko dosáhnout alespoň 1710 °C, uvedli vědci 27. prosince v časopise Proceedings of the National Academy of Sciences.

1673502008 800 Blízký vzácný krystal nalezený ve zkamenělých bleskech
Obrázek vzácné semikrystalické látky nalezené v Nebrasce (Obrázek: Luca Bindi)

“Lov” na polokrystaly

Pomocí rastrovacího elektronového mikroskopu našli Bindi, Steinhardt a kolegové 12stranný, 12úhlý krystal s 12násobnou symetrií zasazený do fulguritu.

Ve svém článku vědci napsali, že semikrystaly s takovou symetrií jsou ještě vzácnější než semikrystaly obecně; Častější jsou semikrystaly s desetinásobnou nebo dvacetistěnnou symetrií. Bindi řekl, že objev ukazuje na nová místa, kde lze hledat přírodní kvazikrystaly.

“To naznačuje, že přechodné podmínky extrémního tlaku a teploty jsou příznivé pro syntézu kvazikrystalů,” řekl. Dalšími potenciálními místy k nalezení kvazikrystalů by mohlo být impaktní sklo, které se tvoří, když velké meteority nebo asteroidy dopadnou na Zemi, nebo na částech povrchu Měsíce, kde se srazí s asteroidy, řekl výzkumník.

S informacemi od Live Science

Vybraný obrázek: Luca Bindi

Sledovali jste nová videa na Youtube digitální pohled? Přihlaste se k odběru kanálu!

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *