Сильные разряды электричества, ударившие по песчаной дюне в Небраске, оставили после себя форму кристалла, редко встречающуюся в природе. Внутри куска фульгурита — или «ископаемой молнии », — созданного мощным разрядом электричества, проникающим в песок и сплавляющим его, ученые обнаружили квазикристалл — такое строение материи, которое когда-то считалось невозможным.
Это открытие предполагает, что существуют ранее неизвестные пути образования квазикристаллов, что открывает новые возможности для их синтеза в лаборатории. Исследование ученых опубликовано в PNAS.
Большинство кристаллических твердых тел в природе, от простой поваренной соли до самых прочных алмазов, следуют одной и той же схеме: их атомы располагаются в решетчатой структуре, которая повторяется в трехмерном пространстве. Твердые тела, которые не имеют этих повторяющихся атомных структур — аморфные твердые тела, такие как стекло, — обычно представляют собой беспорядок атомов, сваленных вместе без рифмы или причины.
Квазикристаллы нарушают правило — их атомы расположены по схеме, но эта схема не повторяется. Когда в 1980-х впервые возникла идея квазикристаллов, эта концепция считалась невозможной. Твердые тела могут быть либо кристаллическими, либо аморфными, а не чем-то странным. Но затем ученые действительно нашли их, как в лабораторных условиях, так и в природе, глубоко внутри метеоритов. С тех пор ученые определили, что квазикристаллы в природе могут образовываться только в экстремальных условиях, при невероятно высоких ударах, температуре и давлении. Столкновение с высокоскоростным метеоритом – одна из таких настроек; на самом деле, долгое время это была единственная среда, в которой они были обнаружены в природе, и, таким образом, считалось, что это, возможно, единственное место, где они могли встречаться.
Молния — одна из самых мощных сил в природе, поражает с огромной скоростью и может нагревать воздух, через который она проходит, до температуры, в 5 раз превышающей температуру поверхности Солнца. И когда она ударяется о землю в нужном месте с достаточной силой, то может расплавить песок, оставив после себя фульгурит — «окаменелость» пути, который он прошел через землю. Атомы в этом квазикристалле образовали структуру с 12-кратной симметрией, расположенную в квазикристаллическом порядке, невозможном в нормальных кристаллах.
Неясно, была ли молния или линия электропередачи ответственны за электричество, создавшее фульгурит; однако, основываясь на своем анализе, команда определила, что песок должен был быть нагрет как минимум до 1710 градусов по Цельсию для создания фульгурита. Исследователи говорят, что это дает представление о том, как ученые могут создавать квазикристаллы в лаборатории. Квазикристаллы, найденные в метеорите, предполагали, что ударный синтез может быть одним из способов; молния предлагает новые возможности.
Материалы публикуемые на "НАШЕЙ ПЛАНЕТЕ" это интернет обзор российских и зарубежных средств массовой информации по теме сайта. Все статьи и видео представлены для ознакомления, анализа и обсуждения.
Мнение администрации сайта и Ваше мнение, может частично или полностью не совпадать с мнениями авторов публикаций. Администрация не несет ответственности за достоверность и содержание материалов,которые добавляются пользователями в ленту новостей.
