Обнаружен сверхпрочный внеземной кристалл

Кристалл, упавший с небес, тверже алмаза

04.02.2010 12:30

Ученые Ливерморской национальной лаборатории обнаружили в останках метеорита Havero, упавшего на территории Финляндии еще в 1971 году, кристаллическое соединение тверже алмаза. Возможно, оно сформировалось благодаря сверхвысоким температурам при падении. Подробнее об этом "Правде.ру" рассказал научный сотрудник Геологического Института РАН Александр Голдырев.

Исследователи Ливерморской национальной лаборатории (штат Калифорния, США) решили отполировать кристаллический нарост, добытый из метеорита Havero. Для обработки поверхности было решено использовать алмазную пасту. Ведь всем известно, что алмаз — один из самых твердых материалов на Земле, способный резать стекло и сталь.

Но ученые столкнулись с удивительным явлением. Кристаллические соединения, находившиеся в останках метеорита, оказались тверже алмаза. Досконально изучив отполированную поверхность, они обнаружили формообразования углерода, которые выступали из поверхности и не поддавались обработке алмазной пастой. При более тщательном изучении исследователи выявили два совершенно новых вида углерода, ранее неизвестных науке, которые были гораздо прочнее алмазов, найденных на Земле.

"Как и в большинстве случаев, открытие, сделанное случайно, поможет получить новые сведения об углеродной системе. Возможно, нам удастся лабораторным путем создать нечто подобное", — поделился своими соображениями ведущий специалист Тристан Ферроа из Университета Лиона (Франция).

А специалист по алмазам Чангфенг Чен их Невадского университета в Лас-Вегасе (США) считает, что, по большому счету, ничего удивительного в сверхпрочности обнаруженного кристаллического вещества нет. Он объяснил это тем, что иногда во время столкновений плотного графита могут появиться "аморфные" (бесформенные) участки, устойчивые к воздействию алмаза.

Ученые из Ливерморской национальной лаборатории продолжили проводить исследования, подвергая алмаз воздействию очень высоких давлений. Удивительно, но оказалось, что его прочность при этом только растет. Основная причина, по которой это происходит, состоит в очень быстром сжатии вещества. Потом они решили оказать аналогичное воздействие при помощи сверхмощных лазеров. Но в конце концов алмаз разрушался.

Их исследование может рассказать о прошлом тех алмазов, которые сегодня добывают в обычных копях. Уже известно, что большинство из них сформировались в условиях экстремально высоких температур и давления на глубине от 150 до 200 км. Процесс этот занял по различным предположениям — от 1 до 3, 3 млрд лет.

Но в ходе воздействия лазера можно достигнуть куда больших величин давления — от 1 до 10 млн атмосфер. При этом в считанные наносекунды плавится даже алмаз. Но, что интересно, приближаясь к точке разрушения, алмаз производит обратную тенденцию: его плотность возрастает, что впоследствии приводит к повышению прочности.

Такие экстремальные условия на Земле, к счастью, отсутствуют. Зато они есть в недрах других планет — ледяных газовых гигантах вроде Урана или Нептуна.

"Прочность алмазов тесно связана со структурой атома углерода, которая находится в плотной "упаковке", в отличие от графита. На Земле алмазы были сформированы в так называемых кимберлитовых трубках. Это такие трубообразные каналы с поперечником, по которым произошел выброс магмы и ее газов", — пояснил "Правде.ру", научный сотрудник Геологического Института РАН Александр Голдырев.

"Видимо в случае с метеоритом Havero произошло следующее: графитовые слои находились в пустотах, заполненными углеродом, что под воздействием высоких температур и давления привело к их тесному креплению и увеличению плотности минерала, в несколько раз превышающую плотность алмаза. Подобная технология применяется и при искусственном создании бриллиантов", — добавил специалист.

Вячеслав Локацкий