Земные квазикристаллы прилетели из космоса
Единственные найденные сегодня природные квазикристаллы из чукотского месторождения на Корякском нагорье оказались частью древнего метеорита возрастом 4,5 мдлр лет.
Квазикристаллы представляют собой особую форму организации материи. Они называются так потому, что их кристаллическая решетка обладает осями симметрии разных порядков, существование которых противоречило прежним представлениям кристаллографов. Существование таких кристаллов было предсказано в начале 1980-х, а в 1982 году Даниэль Шехтман доказал возможность их существования, за что получил Нобелевскую премию по химии 2011 года.
В настоящее время насчитывается около сотни разновидностей квазикристаллов. Но в природе они были найдены в единственном месте – на Корякском нагорье, в 2009 году (хотя сегодня некоторые специалисты считают, что в природе квазикристаллов может быть много, стоит только поискать).
Находка принадлежит группе Пола Штайнхардта (Paul Steinhardt) из Принстонского университета. Штайнхардт изучал минерал хатыркит, который обнаружил российский геолог Валерий Крячко в ходе исследования русла реки Хатырка на Чукотке в районе Корякского нагорья в 1979 году, сообщает РИА Новости. Внутри минерала геологи нашли разновидность квазикристалла - икосаэдрит. Он состоит из алюминия, железа и меди, атомы которых выстроены в виде двадцатигранника. Оказалось, что составляющие квазикристалла идеальным образом повторяют соотношение элементов в искусственных икосаэдритах.
При дальнейшем анализе минерала геологи обнаружили в нем микроскопические вкрапления стишовита - особой формы оксида кремния. Этот минерал образуется при давлении свыше 100 тысяч атмосфер и при температуре в 1,5 тысячи градусов по Цельсию. Такие условия существуют в глубинных слоях мантии, а также возникают при столкновении астероидов или при падении метеоритов.
Окончательную проверку происхождения квазикристалла провели по соотношению изотопов кислорода во фрагменте хатыркита. Как правило, земные и космические минералы содержат разные доли тяжелых изотопов кислорода. Оказалось, что образец хатыркита практически полностью состоит из минералов космического происхождения. Ученые просчитали, что такое соотношение изотопов характерно для углистых хондритов – это разновидность метеоритов с большим содержанием углерода. Возраст минерала они оценили в 4,5 миллиарда лет. Конкретные условия его образования еще предстоит определить.
Статья с описанием космических квазикристаллов опубликована в PNAS.