Исследователи обнаружили никогда ранее не встречавшиеся типы кристаллов, скрытые в крошечных зёрнах прекрасно сохранившейся метеоритной пыли. Пыль была оставлена массивным космическим камнем, который взорвался над Челябинском, Россия, девять лет назад.
15 февраля 2013 года астероид размером 18 метров в поперечнике и весом 12 125 тонн (11 000 метрических тонн) вошел в атмосферу Земли на скорости около 66 950 км/ч. К счастью, метеор взорвался примерно в 23,3 км над городом Челябинск, осыпав окрестности крошечными метеоритами и избежав колоссального столкновения с поверхностью Земли. Эксперты того времени назвали это событие серьёзным сигналом к тому, что астероиды представляют опасность для планеты.
Взрыв Челябинского метеорита стал крупнейшим в своём роде, произошедшим в атмосфере Земли со времен Тунгусского события 1908 года. По данным NASA, он взорвался с силой в 30 раз большей, чем атомная бомба, потрясшая Хиросиму. Различные видеозаписи события показали, как космический камень сгорает во вспышке света, которая на короткое время была ярче Солнца, а затем создает мощный звуковой бум, который разбил стекла, повредил здания и ранил около 1200 человек в городе, расположенном ниже.
В новом исследовании учёные проанализировали крошечные фрагменты космической породы, оставшиеся после взрыва метеора и известные как метеоритная пыль. Обычно метеоры при сгорании производят небольшое количество пыли, но эти крошечные зёрна теряются для учёных, поскольку они слишком малы, чтобы их найти, рассеиваются ветром, попадают в воду или загрязняют окружающую среду. Однако после взрыва Челябинского метеора массивный шлейф пыли висел в атмосфере более четырёх дней, прежде чем в конце концов выпал на поверхность Земли, сообщает NASA. К счастью, слои снега, выпавшие незадолго до и после этого события, задержали и сохранили некоторые образцы пыли до тех пор, пока учёные не смогли извлечь их вскоре после этого.
Исследователи наткнулись на новые типы кристаллов во время изучения частиц пыли под обычным микроскопом. Одна из этих крошечных структур, размер которой был достаточно велик, чтобы увидеть её под микроскопом, случайно оказалась в фокусе прямо в центре одного из слайдов, когда один из членов команды заглянул в окуляр. Если бы она находилась в другом месте, команда, скорее всего, не заметила бы её.
После анализа пыли с помощью более мощных электронных микроскопов исследователи обнаружили гораздо больше таких кристаллов и рассмотрели их гораздо более детально. Однако даже тогда "найти кристаллы с помощью электронного микроскопа было довольно сложно из-за их небольшого размера", — пишут исследователи в своей работе, которая была опубликована 7 мая в журнале European Physical Journal Plus.
Новые кристаллы имели две различные формы: квазисферические, или "почти сферические", оболочки и шестиугольные стержни, оба из которых были "уникальными морфологическими особенностями", — пишут исследователи в своем исследовании.
Дальнейший анализ с помощью рентгеновских лучей показал, что кристаллы состоят из слоев графита — формы углерода, состоящей из перекрывающихся листов атомов, обычно используемой в карандашах - вокруг центрального нано-кластера в сердце кристалла. Исследователи предполагают, что наиболее вероятными кандидатами для этих нано-кластеров являются бакминстерфуллерен (C60), похожий на клетку шар из атомов углерода, или полигексациклооктадекан (C18H12), молекула из углерода и водорода.
Команда подозревает, что кристаллы образовались в условиях высокой температуры и высокого давления, возникших при разрушении метеорита, хотя точный механизм пока неясен. В будущем ученые надеются найти другие образцы метеоритной пыли из других космических пород, чтобы выяснить, являются ли эти кристаллы обычным побочным продуктом распада метеоритов или уникальным для взрыва Челябинского метеорита.