Среда 29 марта 2023 года

 

Вы здесь:  Главная» Все новости» Наука» Удары молнии создают странную форму кристалла, редко встречающуюся в природе


Удары молнии создают странную форму кристалла, редко встречающуюся в природе

Понедельник, 30 Января 2023 20:57

Сильные удары 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.

 

«Нынешнее исследование было разработано для изучения другого возможного природного механизма образования квазикристаллов: электрического разряда», — говорится в статье группы исследователей во главе с геологом Лукой Бинди из Флорентийского университета в Италии. «Обнаружение квазикристалла в фульгурите с редко наблюдаемой 12-кратной симметрией и составом, о котором ранее не сообщалось, указывает на то, что этот подход также может быть многообещающим в лаборатории».

 

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 атомный беспорядок, 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.

 

Затем Бинди и его коллега, физик Пол Стейнхардт из Принстонского университета, вместе со своей командой нашли квазикристалл, выкованный во время испытания ядерной бомбы в 1945 году . Хотя это и не совсем «естественные» условия, открытие предполагало, что могут быть и другие условия, в которых могут образовываться квазикристаллы.

 

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 он ударяется о землю в нужном месте с достаточной силой, он может расплавить песок, оставив после себя фульгурит — «окаменелость» пути, который он прошел через землю.

 

Там есть все ингредиенты: удар, температура и давление. Итак, Бинди, Стейнхардт и их коллеги приступили к исследованию фульгуритов на предмет квазикристаллов.

 

Они получили образец фульгурита из района Сандхиллс в Небраске, извлеченного из места, близкого к упавшей линии электропередач, и подвергли его сканирующей электронной микроскопии и просвечивающей электронной микроскопии , чтобы определить его химический состав и кристаллическую структуру.

 

Образец состоял из расплавленного песка и следов расплавленного металла проводника от линии электропередач. В нем исследователи обнаружили додекаэдрический (двенадцатигранный) квазикристалл ранее неизвестного состава Mn 72,3 Si 15,6 Cr 9,7 Al 1,8 Ni 0,6 . 

 

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 (3110 градусов по Фаренгейту) 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.

 

«Обнаружение двенадцатиугольного квазикристалла, образованного ударом молнии или обрывом линии электропередач, предполагает, что эксперименты с электрическим разрядом могут стать еще одним подходом, который можно добавить в наш арсенал методов синтеза», — пишут они в своей статье.

 

И это открытие указывает на то, что раньше могли упускать из виду пути формирования квазикристаллов — как на Земле, так и за ее пределами.

 

«Представленные здесь результаты вместе с содержанием микроэлементов, измеренным в природных квазикристаллах, открывают возможность того, что электрический разряд в ранней солнечной туманности мог сыграть ключевую роль, которая не только объясняет необходимые условия восстановления, но и способствует образованию квазикристаллов», - подытожили ученые.

 
 

 

Николаева Мария Опубликовано в Наука   Теги Новости
Главное за сутки
Spiegel: Германия планирует увеличить военную помощь Украине на фоне ее потерь Spiegel: Германия планирует увеличить военную помощь Украине на фоне ее потерь Министерство финансов Германии намерено согласовать увеличение помощи Украине до 5,4 миллиарда евро, пишет Der Spiegel со ссылкой на письмо ведомства в бюджетную комиссию бундестага. "Правительство хочет значительно увеличить военную помощь…
На сайте Зеленского появилась петиция с требованием запретить применение боеприпасов с обедненным ураном На сайте Зеленского появилась петиция с требованием запретить применение боеприпасов с обедненным ураном На сайте президента Украины появилась петиция с требованием запретить применять боеприпасы с обедненным ураном, которые Лондон планирует передать украинской армии. "Применение таких боеприпасов является преступлением против человечества и планеты, их…
Патрушев: НАТО сделала из Украины большой военный лагерь, чтобы победить и расчленить Россию Патрушев: НАТО сделала из Украины большой военный лагерь, чтобы победить и расчленить Россию Страны НАТО сделали из Украины один большой военный лагерь, не скрывая своей главной цели – нанести России поражение на поле боя и затем расчленить, заявил в интервью секретарь Совета безопасности…
Интернет и СМИ
Читайте также
Геном Бетховена дает ключ к разгадке здоровья и семейной истории композитора Геном Бетховена дает ключ к разгадке здоровья и семейной истории композитора Геном Людвига ван Бетховена впервые секвенирован международной группой ученых с использованием пяти генетически совпадающих прядей волос известного композитора. Исследование, проведенное Кембриджским университетом, Бетховенским центром Сан-Хосе и Американским обществом Бетховена, KU…
The Economic Times: на Земле может образоваться новый океан, который поглотит часть Африки The Economic Times: на Земле может образоваться новый океан, который поглотит часть Африки По мнению исследователей, новый океан может образоваться в отдаленном будущем после того, как в Африке продолжит формироваться раскол. "Это единственное место на Земле, где вы можете изучить, как континентальный разлом…
Ученые-геологи пролили свет на эволюцию жизни 800 миллионов лет назад Ученые-геологи пролили свет на эволюцию жизни 800 миллионов лет назад Группа геологов из Технологического института Вирджинии обнаружила доказательства, которые могут свидетельствовать о том, что нитраты ответственны за многие процессы в плане эволюции жизни. Выводы группы, недавно опубликованные в журнале Science…

 

 
Тема дня
Ядерное оружие в Беларуси разрушает один из главных мифов на Западе Ядерное оружие в Беларуси разрушает один из главных мифов на Западе

«Польша теперь будет куда более осмотрительно принимать решения о стягивании сил у границы с Белорус...

Фото
Ученые объяснили, почему Оумуамуа движется по такой причудливой орбите Ученые объяснили, почему Оумуамуа движется по такой причудливой орбите

Ничто так не волнует энтузиастов космоса, как хорошая загадка об инопланетянах. Межзвездный гость Оу...

Опрос

Получит ли Украина от Запада современные истребители?

 

Анекдот дня

Покажите мне поколение, которое думает, что оно не живет в особое время...

Еще »
Комментарии для сайта Cackle

Невероятная история с бриллиантовым ожерельем королевы Франции
Уфолог утверждает, что обнаружил на Марсе «гробницу», похожую на египетские пирамиды
Infox
СМИ2
Последние комментарии
 

Мы на одноклассниках
 

 

МЫ ВКОНТАКТЕ

Свидетельство о регистрации СМИ Эл № ФС77-83392 от 07.06.2022, выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи,

информационных технологий и массовых коммуникаций. При использовании, полном или частичном цитировании материалов

planet-today.ru активная гиперссылка обязательна. Мнения и взгляды авторов не всегда совпадают с точкой зрения редакции.