A Földön még nem talált anyag hullott le az űrből

Korábban csak vákuumkamrában, bonyolult eljárással sikerült kvázikristályokat létrehozni, amelyek nem követik a kristálytan megszokott szabályait. Egy új felfedezés alapján azonban a világűrben is keletkezhetnek ilyen furcsa anyagok.

Absztrakt műalkotásra emlékeztet a kvázikristályok atomszerkezetének modellje (Wikimedia Commons)

Szokatlan szerkezű kristályt azonosítottak az orosz Korjak-hegységben. Ilyen kristálytípus a korábbi feltételezések szerint csak laboratóriumban állítható elő, azonban meglepő módon kiderült, hogy a természetben is előfordul. Az anyag azonban nem a Földön keletkezett, hanem a világűrből hullott bolygónkra.

Az úgynevezett kvázikristályok eddig csak laboratóriumban léteztek, és nem is várták a szakemberek, hogy a természetben is előfordulnak. A furcsa anyagokat az izraeli Daniel Schechtman írta le először kísérletei alapján, aki tavaly kémiai Nobel-díjat is kapott a felfedezésért. Az ilyen kristályok eltérnek "klasszikus" társaiktól, nem követik a megszokott térbeli szimmetriák szabályait, és eltérő fizikai és elektromos tulajdonságokat is mutatnak.

A most vizsgált, Kelet-Oroszországban talált kődarabról először 2009-ben publikálta Luca Bindi (University of Florence, Olaszország), hogy a test kvázikristályt tartalmaz. A mintának azóta az izotóp-összetételét is elemezték, és kiderült, hogy az anyagban az oxigénizotópok aránya a szenes kondrit meteoritkban megfigyeltre hasonlít - a test tehát a világűrből hullott Földre.

A kvázikristályok a klasszikus kristályos és a rendezetlen helyzetű alkotóelemekből álló amorf anyagok közötti átmeneti szerkezetűek. A kristályokhoz részben hasonlóan rendezett belső szerkezetük van, azonban nincs bennük olyan úgynevezett elemi cella - amelyet képzeletben megsokszorozva az egész egység kirakható lenne. Szokatlan tulajdonságuk, hogy más kristályoknál nem azonosított öttengelyű vagy ötfogásos szimmetriát is mutatnak.

A mintában olyan szilikátok is mutatkoztak, amelyek extrém nagy nyomáson, sokkhatás útján keletkeznek. Utóbbi magas nyomás ütközés során, a világűrben lépett fel, emellett magas hőmérsékletnek is a nyomát viseli az anyag. A többek között alumíniumot, rezet és vasat is tartalmazó 4,5 milliárd éves kristály rámutatott, hogy természetes viszonyok között is keletkezhetnek, illetve fent is maradhatnak ilyen érdekes anyagok.

A meteorit egy darabja, amelyben a kvázikristály van (Museo di Storia Naturale, Universita di Firenze)

Mindez azért meglepő, mivel eddig csak laboratóriumban, szabályozott viszonyok között sikerült ilyen anyagokat "növeszteni". Vákuumkamrában gázhalmazállapotból kicsapódó fématomokkal hoztak létre kvázikristályokat, szabályozott szűk környezeti paraméterek mellett. A furcsa anyagok mesterséges előállítása nem egyszerű, csak pontosan tervezett kísérletekkel lehetséges jelenleg. Az új megfigyelés azonban arra utal, hogy a világűr vákuumában is létrejöhetnek, és keletkezésükhöz feltehetőleg sokkal változatosabb körülmények között is lehetőség nyílik, mint korábban feltételezték.

 

Áttekintés a kvázikristályokról (youtube.com)