Микрокристаллы необычной формы, состоящие из чистого углерода, обнаружили в частицах пыли крупнейшего метеорита XXI века. Ученые считают, что эти углеродные кристаллы, вероятнее всего, выросли наслоением углерода на структуру, подобную фуллерену.
Фуллерен — молекулярное соединение, состоящее только из атомов углерода и представляющее собой выпуклые замкнутые многогранники. Крупнейший метеорит, о котором идет речь, прошел через земную атмосферу над Челябинском в феврале 2013 года. Челябинский метеор уникален по размеру, интенсивности произведенного им воздушного взрыва, размерам упавших на Землю крупнейших фрагментов и повреждениям, которые вызвало это падение. Под воздействием высоких температур и высоких давлений при входе в атмосферу планеты на поверхности метеора образуется пыль. Пыль с поверхности Челябинского метеорита пережила его падение, что необычно. Дело в том, что этот метеорит упал на толстый слой снега, а снег сохранил метеоритную пыль неизменной, и она стала объектом интенсивного изучения.
Результаты исследования морфологии частиц этой пыли и модели образования обнаруженных в ней экзотических микрокристаллов представлены Сергеем Таскаевым, ректором Челябинского государственного университета, Владимиром Ховайло из НИТУ «МИСиС» и их коллегами, среди которых ученые из Германии и Южной Кореи, говорится в The European Physical Journal Plus.
Таскаев, Ховайло и их соавторы сначала рассматривали углеродные микрокристаллы мирометрового размера в пылевых частицах под световым микроскопом. Затем те же кристаллы стали изучать с использованием сканирующего электронного микроскопа, и тогда ученые обнаружили разнообразие необычных форм кристаллов. Это были, в частности, квазисферические оболочки и шестигранные «волоски». Проведенная в «МИСиС» рамановская спектроскопия и рентгенолучевая кристаллография показали, что углеродные микрокристаллы представляют собой графит экзотических форм. Предположив, что такие структуры могли образоваться последовательным добавлением графеновых слоев на замкнутое углеродное ядро, авторы стали изучать этот процесс молекулярно-динамическим моделированием. Симуляции с образованием ряда подобных структур выдали два наиболее вероятных кандидата на роль углеродного ядра, на которое наслаивался графен: сферический фуллерен из 60 атомов углерода и более сложный гексациклооктадекан C18H12. По мнению авторов, классификация кристаллов поможет выяснить прошлое метеоритов.
Марина АСТВАЦАТУРЯН
Нет комментариев