Starý meteorit skrýval dosud neznámý kvazikrystal
9.12.2016, Jan Vítek, aktualita
Nové, respektive dosud neviděné materály se neobjevují každý den. Takový ale ukrýval již starší meteorit, který byl nalezen v řece Khatyrka na Čukotce. Jde o zcela nový typ kvazikrystalu objevený výzkumníky, jež vedl Luca Bindi.
Luca Bindi se svým kolektivem o objevu informoval v Scientific Reports, kde se můžeme dočíst o novém kvazikrystalu. Tento materiálový typ spadá mezi klasické krystalické materiály, jako je křemen nebo diamant, a amorfní materiály, mezi něž patří třeba obsidián nebo sklo. Jde tak o vnitřní uspořádání, kde v krystalech existuje pevně daný vzor a symetrie, přičemž amorfní materiály nemají nic z toho. Kvazikrystaly jsou pak takové materiály, které sice mají vzory, jež se ale neopakují. Můžeme to přirovnat třeba ke starověké mozaice v porovnání se čtvercovými dlaždičkami v kuchyni.
Kvazikrystaly byly objeveny až v roce 1982 Danem Shechtmanem, který konkrétně popsal jejich ikosaedrickou symetrii, a tento počin byl tak kontroverzní, že byl donucen odejít ze své pozice. Nicméně důkazy byly přesvědčivé a za čas se ukázalo, že opravdu jde o nový typ materiálu, který nepatří ani mezi krystaly a ani mezi amorfní materiály. Schechtman, který dlouhou dobu stál osamoceně proti všem ostatním vědcům vedeným dvojnásobným laureátem Nobelovy ceny Linusem Paulingem, nakonec dostal zadostiučinění v roce 2011, kdy sám za svůj objev obdržel Nobelovu cenu za chemii. Linus Pauling přitom ve své době říkal, že neexistují kvazikrystaly, pouze kvazivědci a bojoval proti nim až do své smrti. Shechtman si ale dle svých slov tuto vědeckou bitvu užíval, protože od jistého momentu bezpečně věděl, že se Pauling mýlí.
Po potvrzení existence kvazikrystalů přirozeně následoval zvýšený zájem o studium těchto materiálů a v laboratořích se již běžně experimentuje s kvazikrystaly z hliníku, mědi a železa. V meteoritu z Khatyrky byly také už v roce 2009 objeveny dva kvazikrystaly, které právě víceméně odpovídaly těm vytvořeným v laboratoři. Nyní byl ale objeven další typ v tom samém meteoritu, který je teprve třetí, jenž byl objeven v přírodě. Především jde ale také o první kvazikrystal, který byl nalezen v přírodním materiálu před tím, než byl vytvořen v laboratoři.
Právě v laboratoři je nutné pro vytvoření kvazikrystalů zajistit velice specifické podmínky, bez jejichž dodržení se vytvoří prostá symetrická struktura. Jak jsou tedy tvořeny v přírodě? Vědci znají minulost meteoritu z Khatyrky, který má za sebou teploty kolem 1200 °C při tlaku 5 GPa. Zkusili tak vytvořit umělé meteority, které vystřelovali proti sobě, aby simulovali jejich kolize ve vesmíru a následné rychlé zchladnutí. Objevili tak, že přesně tímto způsobem mohou kvazikrystaly vznikat, a tak začali podrobně hledat, zda meteorit neskrývá ještě nějaké další tajemství. Hledali přitom velice malé útvary ve velikostech několika mikronů a nakonec našli malý kousek, který nemá napříč ani polovinu milimetru. Ten je také vytvořen z hliníku, mědi a železa, ale má zcela jiné proporce, a tedy i dosud nevídanou strukturu.
Zdroj: Astronomy
Kvazikrystaly byly objeveny až v roce 1982 Danem Shechtmanem, který konkrétně popsal jejich ikosaedrickou symetrii, a tento počin byl tak kontroverzní, že byl donucen odejít ze své pozice. Nicméně důkazy byly přesvědčivé a za čas se ukázalo, že opravdu jde o nový typ materiálu, který nepatří ani mezi krystaly a ani mezi amorfní materiály. Schechtman, který dlouhou dobu stál osamoceně proti všem ostatním vědcům vedeným dvojnásobným laureátem Nobelovy ceny Linusem Paulingem, nakonec dostal zadostiučinění v roce 2011, kdy sám za svůj objev obdržel Nobelovu cenu za chemii. Linus Pauling přitom ve své době říkal, že neexistují kvazikrystaly, pouze kvazivědci a bojoval proti nim až do své smrti. Shechtman si ale dle svých slov tuto vědeckou bitvu užíval, protože od jistého momentu bezpečně věděl, že se Pauling mýlí.
Po potvrzení existence kvazikrystalů přirozeně následoval zvýšený zájem o studium těchto materiálů a v laboratořích se již běžně experimentuje s kvazikrystaly z hliníku, mědi a železa. V meteoritu z Khatyrky byly také už v roce 2009 objeveny dva kvazikrystaly, které právě víceméně odpovídaly těm vytvořeným v laboratoři. Nyní byl ale objeven další typ v tom samém meteoritu, který je teprve třetí, jenž byl objeven v přírodě. Především jde ale také o první kvazikrystal, který byl nalezen v přírodním materiálu před tím, než byl vytvořen v laboratoři.
Právě v laboratoři je nutné pro vytvoření kvazikrystalů zajistit velice specifické podmínky, bez jejichž dodržení se vytvoří prostá symetrická struktura. Jak jsou tedy tvořeny v přírodě? Vědci znají minulost meteoritu z Khatyrky, který má za sebou teploty kolem 1200 °C při tlaku 5 GPa. Zkusili tak vytvořit umělé meteority, které vystřelovali proti sobě, aby simulovali jejich kolize ve vesmíru a následné rychlé zchladnutí. Objevili tak, že přesně tímto způsobem mohou kvazikrystaly vznikat, a tak začali podrobně hledat, zda meteorit neskrývá ještě nějaké další tajemství. Hledali přitom velice malé útvary ve velikostech několika mikronů a nakonec našli malý kousek, který nemá napříč ani polovinu milimetru. Ten je také vytvořen z hliníku, mědi a železa, ale má zcela jiné proporce, a tedy i dosud nevídanou strukturu.
Zdroj: Astronomy
