Eksotiske kulstofmikrokrystaller i meteoritstøv

Usædvanligt formede mikrokrystaller dannet af rent, grafitlignende kulstof blev opdaget i støvet fra det 21. århundredes største meteorit. De er sandsynligvis vokset i lag fra komplekse kulstofkerner såsom fulleren.

Den største meteorit, der hidtil er observeret i dette århundrede, trådte ind i Jordens atmosfære over Chelyabinsk i det sydlige Ural, Rusland den 15. februar 2013. Usædvanligt overlevede støv fra overfladen af ​​denne meteorit sit fald og bliver grundigt undersøgt. Dette støv indeholder nogle usædvanligt formede mikrokrystaller af kulstof. En undersøgelse af morfologien og simuleringerne af dannelsen af ​​disse krystaller af et konsortium ledet af Sergey Taskaev og Vladimir Khovaylo fra Chelyabinsk State University, Rusland er nu offentliggjort i tidsskriftet The European Physical Journal Plus .

Meteoritstøv dannes på overfladen af ​​en meteor, når den udsættes for høje temperaturer og intense tryk, når den trænger ind i atmosfæren. Chelyabinsk-meteoren var unik i sin størrelse, intensiteten af ​​det luftbrud, hvori den eksploderede, størrelsen af ​​de største fragmenter, der faldt til jorden, og den skade, den forårsagede. Mere relevant var det, at det faldt på snedækket jord, og sneen hjalp med at bevare dets støv intakt.

Taskaev, Khovaylo og deres team observerede først mikrometer-størrelse kulstof-mikrokrystaller i dette støv under et lysmikroskop. De undersøgte derfor de samme krystaller ved hjælp af scanning elektronmikroskopi (SEM) og fandt ud af, at de optog en række usædvanlige former:lukkede, kvasi-sfæriske skaller og sekskantede stænger. Yderligere analyse ved hjælp af Raman-spektroskopi og røntgenkrystallografi viste, at kulstofkrystallerne faktisk var eksotisk formede former for grafit.

Mest sandsynligt vil disse strukturer være blevet dannet ved gentagne gange at tilføje grafenlag til lukkede kulstofkerner. Forskerne udforskede denne proces gennem simuleringer af molekylær dynamik af væksten af ​​en række af sådanne strukturer. De fandt to "sandsynlige mistænkte" som kerner for mikrokrystalvækst:den sfæriske fulleren (eller buckminsterfulleren), C₆₀ og det mere komplekse hexacyclooctadecan (C₁₈ H₁₂ ). Som konklusion foreslår Taskaev og Khovaylo, at klassificering af disse krystaller kan hjælpe med at identificere tidligere meteoritter. + Udforsk yderligere

Mikroskopisk visning af asteroidekollisioner kunne hjælpe os med at forstå planetdannelsen