Per atominės bombos bandymą susiformavo išskirtinė medžiaga – ji visiškai nauja mokslui (Foto)

Po pirmojo atominės bombos bandymo 1945 m. liepą visos nuolaužos ir aplinkui buvusios medžiagos – nuo smėlio iki varinių laidų – susilydė ir padengė Naujosios Meksikos bandymų poligono žemę stikliška medžiaga, kuri dabar vadinama trinititu. Aukšta temperatūra ir slėgis padėjo suformuoti neįprastą struktūrą viename trinitito gabalėlyje – vos 10 mikrometrų skersmens medžiagos grūdelyje, šiek tiek ilgesniame už raudonąją kraujo ląstelę.

Šiame grūde yra retos formos medžiaga, vadinama kvazikristalu, žurnale „Proceedings of the National Academy of Sciences“ pranešė mokslininkai.

The new quasicrystal, formed of silicon, copper, calcium and iron, is “brand new to science.”
https://t.co/EyeiDjBp7x pic.twitter.com/39ymTP2M5r

— Science News (@ScienceNews) May 22, 2021

Įprasti kristalai sudaryti iš atomų, sujungtų į taisyklingai pasikartojantį tinklelį. Kvazikristalų struktūra yra tvarkinga kaip įprastų kristalų, tačiau ji nėra pasikartojanti. Tai reiškia, kad kvazikristalai gali turėti savybių, kurios įprastiems kristalams yra neįmanomos.

Kvazikristalai, pirmą kartą atrasti laboratorijoje praėjusio amžiaus devintajame dešimtmetyje, gamtoje taip pat aptinkami meteorituose.

Raudonasis trinititas

Trinitito pravardę susidariusi medžiaga gavo nuo branduolinio bandymo, pavadinto „Trejybės testu“ (angl. „Trinity test“) – ir bandymo metu šio trinitito susidarė itin daug. „Vis dar galite daug jo [trinitito] nusipirkti „eBay“, – sako vienas iš tyrimo autorių, geofizikas Terry Wallace.

Tačiau, anot jo, komandos tirtas trinititas, vadinamas raudonuoju trinititu, buvo daug retesnis.

Dauguma trinititų turi žalsvą atspalvį, tačiau raudonajame trinitite yra vario, atsiradusio iš išsilydžiusių laidų, kurie driekėsi nuo žemės iki bombos. Kvazikristalų paprastai randama medžiagose, kurios patyrė stiprų smūgį, ir paprastai juose būna metalų. Raudonasis trinititas atitinka abu šiuos kriterijus.

Ilgos paieškos

„Mėnesius ieškojau raudonojo trinitito“, – pasakojo Prinstono universiteto (JAV) fizikas teoretikas Paulas Steinhardtas.

Galiausiai vienam iš tyrimo autorių, Florencijos universiteto (JAV) mineralogui Luca Bindi iš trinitito eksperto pavyko gauti keletą šio reto trinitito pavyzdžių. Prasidėjo kruopštus darbas „peržiūrint kiekvieną mažą mikroskopinę dėmelę“ trinitito mėginyje, pasakoja P. Steinhardtas.

Tyrėjai išskyrė mažytį raudonojo trinitiito grūdelį ir jam ištirti panaudo rentgeno spindulių sklaidos metodą, kuris padėjo atskleisti, kad medžiaga pasižymi simetrija, būdinga tik kvazikristalams.

Tyrime nedalyvavęs mineralogas iš Kalifornijos technologijos instituto Chi Ma teigia, kad toks kvazikristalas, sudarytas iš silicio, vario, kalcio ir geležies, yra „visiškai naujas mokslui“. „Tai gana šaunus ir įdomus atradimas“, – pridūtė jis.

Ateityje ieškant kvazikristalų būtų galima ištirti kitas medžiagas, kurios buvo paveiktos stipraus smūgio, pavyzdžiui, smūgio kraterius arba fulguritus – lydžiąsias struktūras, susidariusias žaibui trenkus į dirvožemį, rašo „Science News“.