В остатках Челябинского метеорита нашли необычные формы углерода
Когда космическое тело входит в атмосферу Земли, его поверхность подвергается воздействию высокого давления и температуры. Воздушный поток отрывает мелкие частицы от метеороида, образуя облако пыли. Могли ли образоваться новые материалы в этих уникальных условиях? Недавно исследователи обнаружили уникальные кристаллы углерода в метеоритной пыли Челябинского суперболида, падение которого в 2013 году могли наблюдать жители Южного Урала.
Метеорит, упавший 15 февраля 2013 года в районе российского города Челябинск и разрушившийся на высоте 23,3 км, был уникальным по своим масштабам явлением и вызвал огромный общественный и научный интерес.
Это был самый большой метеороид XXI века на сегодняшний день и самый большой болид после Тунгусского события...
С одной стороны, падение этого космического тела, первоначальный диаметр которого составлял около 18 м, показало абсолютную незащищенность Земли от метеоритной опасности, а с другой стороны, оно принесло на нашу планету уникальные материалы, синтезированные в условиях, которые невозможно воспроизвести в передовых лабораториях.
Падение Челябинского метеорита сопровождалось его значительными разрушениями, в результате чего на поверхность Земли упало большое количество осколков. Его взрыв также сопровождался образованием газопылевого шлейфа и последующим осаждением пылевой его составляющей.
Челябинский пылевой шлейф, образовавшийся на высоте 27-80 км, был обнаружен несколькими спутниками. В ходе своей эволюции он двигался на восток и обогнул весь земной шар за четыре дня.
Условия, в которых выпала метеоритная пыль, можно рассматривать как уникальные: за 8 дней до падения метеорита выпал снег, который создал четкую границу, позволяющую определить начало слоя. Примерно через 13 дней после падения метеорита также выпал снег, который сохранил выпавшую к тому времени метеоритную пыль.
В ходе нового исследования исследователь из Дармштадтского университета Оливер Гутфлейш и его коллеги обнаружили в челябинской пыли микрокристаллы углерода размером в микрометр.
Они исследовали кристаллы с помощью сканирующей электронной микроскопии (SEM) и обнаружили, что они имеют множество необычных форм: замкнутые, квазисферические оболочки и шестиугольные стержни.
— Мы сосредоточились на уникальных морфологических свойствах кристаллов углерода из пылевого компонента метеороида, — объяснили ученые. — Первый кристалл углерода был обнаружен при исследовании пыли с помощью оптического микроскопа, поскольку его поверхности находились в фокальной плоскости. Последующие исследования показали, что таких объектов в метеоритной пыли было много. Однако обнаружить их с помощью электронного микроскопа было довольно сложно из-за их небольшого размера (около 10 микрон) и низкого фазового контраста.
Дальнейший анализ с использованием рамановской спектроскопии и рентгеновской кристаллографии показал, что кристаллы углерода на самом деле представляют собой графит экзотической формы. Скорее всего, эти структуры были созданы путем многократного добавления слоев графена к углеродным кластерам. Исследователи выполнили молекулярно-динамическое моделирование роста ряда таких структур.
— Мы обнаружили, что среди нескольких возможных зародышей углеродных нанокластеров бакминстерфуллерен (C60) и полигексациклооктадекан (C18H12) могут быть основными подозреваемыми в формировании экспериментально наблюдаемых сферических и шестиугольных микрокристаллов графитовых стержней, — говорится в исследовании.
Такие органические вещества со сложными названиями были обнаружены в небезызвестном Челябинском метеорите.Автор: Viggo Jackson
Источник: "Есть мнение"
С одной стороны, падение этого космического тела, первоначальный диаметр которого составлял около 18 м, показало абсолютную незащищенность Земли от метеоритной опасности, а с другой стороны, оно принесло на нашу планету уникальные материалы, синтезированные в условиях, которые невозможно воспроизвести в передовых лабораториях.
Падение Челябинского метеорита сопровождалось его значительными разрушениями, в результате чего на поверхность Земли упало большое количество осколков. Его взрыв также сопровождался образованием газопылевого шлейфа и последующим осаждением пылевой его составляющей.
Челябинский пылевой шлейф, образовавшийся на высоте 27-80 км, был обнаружен несколькими спутниками. В ходе своей эволюции он двигался на восток и обогнул весь земной шар за четыре дня.
Условия, в которых выпала метеоритная пыль, можно рассматривать как уникальные: за 8 дней до падения метеорита выпал снег, который создал четкую границу, позволяющую определить начало слоя. Примерно через 13 дней после падения метеорита также выпал снег, который сохранил выпавшую к тому времени метеоритную пыль.
В ходе нового исследования исследователь из Дармштадтского университета Оливер Гутфлейш и его коллеги обнаружили в челябинской пыли микрокристаллы углерода размером в микрометр.
Они исследовали кристаллы с помощью сканирующей электронной микроскопии (SEM) и обнаружили, что они имеют множество необычных форм: замкнутые, квазисферические оболочки и шестиугольные стержни.
— Мы сосредоточились на уникальных морфологических свойствах кристаллов углерода из пылевого компонента метеороида, — объяснили ученые. — Первый кристалл углерода был обнаружен при исследовании пыли с помощью оптического микроскопа, поскольку его поверхности находились в фокальной плоскости. Последующие исследования показали, что таких объектов в метеоритной пыли было много. Однако обнаружить их с помощью электронного микроскопа было довольно сложно из-за их небольшого размера (около 10 микрон) и низкого фазового контраста.
Дальнейший анализ с использованием рамановской спектроскопии и рентгеновской кристаллографии показал, что кристаллы углерода на самом деле представляют собой графит экзотической формы. Скорее всего, эти структуры были созданы путем многократного добавления слоев графена к углеродным кластерам. Исследователи выполнили молекулярно-динамическое моделирование роста ряда таких структур.
— Мы обнаружили, что среди нескольких возможных зародышей углеродных нанокластеров бакминстерфуллерен (C60) и полигексациклооктадекан (C18H12) могут быть основными подозреваемыми в формировании экспериментально наблюдаемых сферических и шестиугольных микрокристаллов графитовых стержней, — говорится в исследовании.
Такие органические вещества со сложными названиями были обнаружены в небезызвестном Челябинском метеорите.Автор: Viggo Jackson
Источник: "Есть мнение"
Опубликовано 01 июля 2022
Комментариев 0 | Прочтений 1011
Ещё по теме...
Добавить комментарий
Из новостей
Периодические издания
Информационная рассылка: