В пыли Челябинского метеорита обнаружены загадочные кристаллы

Credit: LumacaCC BY-SA 4.0

Исследователи обнаружили никогда прежде не описанные в литературе кристаллы, которые скрывались в идеально сохранившихся образцах метеоритной пыли. Эта пыль была оставлена после падения массивного космического камня, который взорвался в небе над Челябинском девять лет назад.

В 2013 г. астероид размером 18 метров и массой в 11 000 тонн вошел в атмосферу Земли на скорости в 66950 километров в час. К счастью, метеор взорвался на высоте в 23,3 километра над Челябинском, осыпав окрестности места взрыва крохотными метеоритами, что позволило предотвратить мощное единичное столкновение с поверхностью планеты.

В новом исследовании ученые проанализировали некоторые из крохотных фрагментов космического камня, по размерам близких к пыли. Обычно метеоры производят некоторое небольшое количество пыли при сгорании, но ее бывает трудно собрать. Однако в случае взрыва Челябинского метеорита в атмосфере сформировалась устойчивая массивная полоса из пыли, частицы которой держались в воздухе на протяжении четырех суток, прежде чем упасть на поверхность, согласно НАСА. К счастью, слои снега, выпавшего незадолго перед событием, а также вскоре после него, позволили сохранить некоторые образцы пыли в первозданном виде до того времени, когда они были обнаружены учеными.

Исследователи обнаружили эти необычные кристаллы случайно при исследованиях материала при помощи обычного оптического микроскопа и сразу же навели на них более мощный электронный микроскоп.

Эти новые кристаллы представлены в двух формах – квазисферических оболочек и гексагональных стержней – каждая из которых имеет «уникальные морфологические характеристики», указали авторы в исследовании.

Дальнейший анализ, проведенный с использованием рентгеновских инструментов, выявил, что кристаллы состоят из слоев графита – слоистой кристаллической решетки атомов углерода – окружающих центральный нанокластер, расположенный в центре каждого кристалла. Исследователи предположили, что наиболее вероятными кандидатами на роль такого центрального кластера являются либо бакминстерфуллерен (C60), сфера из 60 углеродных атомов, организованных на поверхности в форме пяти и шестиугольных колец, либо полигексациклооктадекан (C18H12), молекула состоящая из углерода и водорода.

Команда предполагает, что эти кристаллы формировались в условиях высоких температуры и давления, возникающих при распаде метеорита, хотя точный механизм остается невыясненным. В будущем ученые надеются обнаружить другие образцы метеоритной пыли с других космических камней, чтобы проверить, являются ли данные кристаллы уникальными продуктами, образовавшимися при распаде Челябинского метеорита, или же формирование таких кристаллов является общим этапом распада всех метеоров.

Работа опубликована в журнале European Physical Journal Plus; главный автор Сергей Таскаев из Челябинского государственного университета.