Удар молнии привел к появлению редчайшей формы кристалла

Молнии, которые ударили по песчаной дюне в Небраске, привели к образованию кристаллов, которые редко встречаются в природе. Внутри куска фульгурита — или «ископаемой молнии», — созданного мощным разрядом электричества, проникающим в песок и сплавляющим его, ученые обнаружили квазикристалл, существование которого когда-то считалось невозможным, сообщает Science Alert.

Открытие означает, что существуют ранее неизвестные пути образования квазикристаллов. А это открывает новые пути их создания в лаборатории.

ВАС ЗАИНТЕРЕСУЕТ

В пыли Челябинского метеорита нашли новый тип кристаллов

Большинство кристаллов, которые встречаются в природе, от поваренной соли до самых прочных алмазов, следуют одной и той же схеме: их атомы располагаются в решетчатой структуре, которая повторяется в трехмерном пространстве. Твердые тела, лишенные этих повторяющихся атомных структур, обычно представляют собой атомный беспорядок.

Квазикристаллы нарушают это правило: их атомы расположены по определенной схеме, но она не повторяется.

Идея существования квазикристаллов возникла в 1980-х годах, но тогда это считалось невозможным. Твердые тела могут иметь либо кристаллическую структуру, или же быть чем-то аморфным, но не чем-то по середине.  Но после ученым действительно удалось найти квазикристаллы: как создав их в лабораторных условиях, так и обнаружив в метеоритах.

Позже исследователи также определили, что квазикристаллы в природе могут появиться только в экстремальных условиях, при невероятно высоких температуре и давлении. Долгое время квазикристаллы встречались в природе только в кратерах, оставшихся после падения высокоскоростных метеоритов.

Но недавно ученые нашли квазикристалл, который образовался во время испытаний ядерной бомбы в 1945 году. Хотя это и не «естественный» процесс, он указал на то, что квазикристаллы могут образоваться и в других условиях.

Молнии – это одни из самых мощных сил в природе, они ударяют с огромной скоростью и способны нагревать воздух, через который проходят, до температуры, которая в пять раз превышает температуру Солнца. Когда молния ударяет в определенном месте с большой силой, она может расплавить песок, оставив фульгурит – окаменевший след.

То есть, присутствуют все «ингредиенты» для образования квазикристалла: удар, температура и давление.

«Внутри куска породы, подвергшегося разряду молнии, был обнаружен „додекагональный квазикристалл“, состоящий из равноотдаленных друг от друга атомных слоев, каждый из которых имеет 12-кратную симметрию и квазикристаллический порядок, невозможный для обычных кристаллов. Открытие предполагает механизмы образования квазикристаллов в природе (на Земле и в космосе) и в лаборатории», - рассказали ученые.