عامل شکل گیری شبه کریستال‌های طبیعی بر روی زمین کشف شد

یک تخلیه الکتریکی تصادفی ممکن است اولین شبه کریستال طبیعی را روی زمین را تشکیل داده باشد.

به گزارش تکناک، در سال 2021، محققان آزمایشگاه ملی لوس آلاموس (LANL) که در طول جنگ جهانی دوم برای طراحی تسلیحات هسته‌ای به عنوان بخشی از پروژه منهتن تأسیس شده بود، شبه کریستال جدیدی را کشف کردند.

این شبه کریستال توسط اولین انفجار هسته‌ای در نیومکزیکو در 16 ژوئیه 1945 ایجاد شده است.

بیش از یک سال بعد، تیمی از محققان دانشگاه فیرنز، دانشگاه فلوریدا جنوبی، مؤسسه فناوری کالیفرنیا و دانشگاه پرینستون متوجه شدند که یک شبه کریستال در هنگام تخلیه الکتریکی تصادفی تشکیل شده است.

این گروه مطالعه خود را در مورد یک خوشه کوچک از شبه کریستال که بر روی یک تپه شنی در پارک ملی SandHills در ایالت نبراسکای ایالات متحده تشکیل شده است، در مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم توصیف کردند.

شبه کریستال هایی که تاکنون یافت شده اند، فرازمینی بودند

پس از تایید، این یافته می تواند تاریخی باشد زیرا شبه بلورهای کاملا طبیعی که تا به امروز پیدا شده اند، فرازمینی هستند که در شهاب سنگ ها یافت می شوند. با این حال، مانند حادثه فوق، مواردی از وقوع غیرطبیعی در مناطقی که آزمایش بمب هسته‌ای انجام شده نیز رخ داده است.

برخلاف بلورهای سنتی، که توسط فلزات با شبکه‌های اتمی منظم تشکیل می شوند و یا شیشه‌ها، با داشتن بی‌نظمی کامل‌، شبه کریستال ها دارای الگوهایی هستند که به نظر می‌رسد کاملاً با یکدیگر مطابقت ندارند و هرگز تکرار نمی‌شوند.

پس از مطالعه، زمین شناس ایتالیایی، لوکا بیندی و همکارانش دریافتند که این شبه کریستال خاص دارای تقارن 12 برابری یا دوازده ضلعی است که در شبه بلورها بسیار نادر است. محققان کنجکاو دریافتند که به احتمال زیاد به دلیل برخورد صاعقه، یک سیم برق روی تپه سقوط کرده است. مقاله آنها نشان می دهد که موج الکتریکی از خط برق یا صاعقه می تواند شبه کریستال را ایجاد کرده باشد.

شبه کریستال با دی اکسید سیلیکون دارای تقارن 12 برابری است

 این تیم در خصوص نتایج مطالعه خود توضیح داد: تخلیه الکتریکی دماهای شدید (بیش از 1710 درجه سانتیگراد) ایجاد می کند که منجر به تشکیل یک فولگوریت (آذرخش سنگ شده)، می شود که یک لوله از ماسه مذاب، همراه با آثاری از فلز رسانای ذوب شده از خط برق است.

شبه کریستال مورد بحث در داخل قطعه لوله ای فولگوریت پیدا شد و از منگنز، سیلیکون، کروم، آلومینیوم و نیکل تشکیل شده است.

محققان با استفاده از میکروسکوپ الکترونی به این شبه کریستال نگاه کردند. که حاوی تکه هایی از شیشه دی اکسید سیلیکون بود. این نتایج نشان می دهد دمای داخل تپه در حین تخلیه حداقل به 1710 درجه سانتیگراد رسیده است. همچنین مشخص شد که شبه کریستال از ناحیه انتقال بین آلیاژ آلومینیوم ذوب شده و شیشه سیلیکات به دست آمده است.

یک کشف مهم

این کشف قابل توجه نشان می دهد که می تواند شبه کریستال های دیگری با منشا طبیعی زمین وجود داشته باشد که به دلیل رعد و برق یا خطوط برق با ولتاژ بالا تشکیل شده است.

این تیم نوشت: این کشف مکانیسم‌هایی را برای تشکیل شبه کریستال ها در طبیعت (روی زمین و فضا) و آزمایشگاه پیشنهاد می‌کند.