Блискавки, які вдарили по піщаній дюні в Небрасці, призвели до утворення кристалів, що рідко зустрічаються у природі. Усередині шматка фульгуриту — або «викопної блискавки», — створеного потужним розрядом електрики, що проникає в пісок і сплавляє його, вчені виявили квазікристал, існування якого колись вважалося неможливим, повідомляє Science Alert.
Відкриття означає, що існують раніше невідомі шляхи утворення квазікристалів. А це відкриває нові шляхи їхнього створення в лабораторії.
Більшість кристалів, які зустрічаються в природі, від кухонної солі до найміцніших алмазів, слідують одній і тій же схемі: їхні атоми розташовуються в ґратчастій структурі, яка повторюється в тривимірному просторі. Тверді тіла, позбавлені цих атомних структур, що повторюються, зазвичай являють собою атомний безлад.
Квазікристали порушують це правило: їхні атоми розташовані за певною схемою, але вона не повторюється.
Ідея існування квазікристалів виникла у 1980-х роках, але тоді це вважалося неможливим. Тверді тіла можуть мати або кристалічну структуру, або бути чимось аморфним, але не чимось посередині. Але пізніше вченим дійсно вдалося знайти квазікристали: як створивши їх у лабораторних умовах, так і виявивши у метеоритах.
Пізніше дослідники також визначили, що квазікристали в природі можуть з'явитися тільки в екстремальних умовах, за неймовірно високих температур і тиску. Довгий час квазікристали зустрічалися у природі лише у кратерах, що залишилися після падіння високошвидкісних метеоритів.
Але нещодавно вчені знайшли квазікристал, який утворився під час випробувань ядерної бомби у 1945 році. Хоча це й не «природний» процес, він показав, що квазікристали можуть утворитися й інших умовах.
Блискавки - це одні з найпотужніших сил у природі, вони вдаряють з величезною швидкістю і здатні нагрівати повітря, через яке проходять, до температури, яка вп'ятеро перевищує температуру Сонця. Коли блискавка вдаряє в певному місці з великою силою, вона може розплавити пісок, залишивши фульгурит – слід, що скам'янів.
Тобто присутні всі «інгредієнти» для утворення квазікристалу: удар, температура та тиск.
«Всередині шматка породи, який піддався розряду блискавки, було виявлено „додекагональний квазікристал“, що складається з рівновіддалених один від одного атомних шарів, кожен з яких має 12-кратну симетрію та квазікристалічний порядок, неможливий для звичайних кристалів. Відкриття передбачає механізми утворення квазікристалів у природі (на Землі та в космосі) та у лабораторії», - розповіли вчені.