Atrastas seniausias žmogaus sukurtas kvazikristalas: susiformavo per pirmąjį atominės bombos bandymą

Po pirmojo atominės bombos bandymo 1945 m. liepą visos nuolaužos – nuo išsilydžiusio smėlio iki varinių laidų – susilydė ir Naujosios Meksikos bandymų poligono žemę padengė stikliška medžiaga, dabar vadinama trinititu. Aukšta temperatūra ir slėgis padėjo suformuoti neįprastą struktūrą viename trinitito gabalėlyje, šiek tiek ilgesniame už raudonąją kraujo ląstelę.

Šiame grūde yra retos formos medžiaga, vadinama kvazikristalu, kuris gimė tuo metu, kai prasidėjo branduolinis amžius, gegužės 17d. žurnale „Proceedings of the National Academy of Sciences“ pranešė mokslininkai.

Įprasti kristalai sudaryti iš atomų, surištų į taisyklingai pasikartojančią grandinę. Kvazikristalų struktūra yra tvarkinga kaip įprastų kristalų, tačiau nesikartoja. Tai reiškia, kad kvazikristalai gali turėti savybių, kurios įprastiems kristalams yra draudžiamos. Kvazikristalai, pirmą kartą atrasti laboratorijoje 1980-aisiais, gamtoje taip pat aptinkami meteorituose.

Seniausias istorijoje

Trinitito pravardė kilo nuo branduolinio bandymo, pavadinto Trinity, kurio metu šios medžiagos atsargos pasipildė. „Daug jo vis dar galima nusipirkti „eBay“, – sako geofizikas Teris Volisas, tyrimo bendraautorius ir Los Alamoso nacionalinės laboratorijos Naujojoje Meksikoje.

Tačiau komandos tiriamas trinititas buvo retesnė atmaina, vadinama raudonuoju trinititu. Dauguma trinititų turi žalsvą atspalvį, tačiau raudonajame trinitite yra vario, likusio nuo žemės iki bombos nutiestų laidų. Kvazikristalų paprastai randama medžiagose, kurios patyrė stiprų smūgį, ir paprastai juose būna metalų. Raudonasis trinititas atitinka abu kriterijus. Tapęs branduolinės bombos testavimo pasekme, kvazikristalas tituluotas seniausiu žinomu tokio tipo kristalu, sukurtu žmogaus rankomis.

Ilgos paieškos

„Mėnesius klausinėjau, ieškodamas raudonojo trinitito“, – sako Prinstono universiteto fizikas teoretikas Polas Steinhardtas. Tačiau P.Steinhardtas, žinomas dėl kristalo paieškų Sibire, nesutriko. Galiausiai gavus keletą pavyzdžių prasidėjo kruopštus darbas, „peržiūrint kiekvieną mažą mikroskopinę dėmelę“ trinitito mėginyje, sako Steinhardtas. Tyrėjai išskyrė mažytį grūdelį ir per jį išsklaidę rentgeno spindulius atskleidė, kad medžiaga pasižymi simetrija, būdinga tik kvazikristalams.

Ateityje ieškant kvazikristalų būtų galima ištirti kitas medžiagas, kurios patyrė skaudų smūgį, pavyzdžiui, smūgio kraterius arba fulguritus – susilydžiusias struktūras, atsiradusias žaibui trenkus į dirvožemį.