Egzotikus szén-mikrokristályokat találtak a cseljabinszki meteoritporban

Szerző: Ivanics-Rieger Klaudia

Amikor egy világűrből érkező test belép a Föld légkörébe, a felszíne nagy nyomásnak és hőmérsékletnek van kitéve. A légáramlás kis cseppeket szakít le a meteoroidról, porfelhőt képezve. A kutatók egyedülálló szénkristályokat találtak a 2013-ban hullott cseljabinszki meteorit így kialakult porában. A 2013. február 15-én a dél-uráli Cseljabinszk térségében lehullott szuperbolida a méretét tekintve egyedülálló jelenség volt, óriási közvélemény- és tudományos érdeklődést váltott ki. A 21. században a mai napig ez volt a legnagyobb meteoroid, és a legnagyobb bolida a Tunguszka-esemény után. E körülbelül 18 méteres kezdeti átmérőjű test lezuhanása semmilyen fejlett laboratóriumban nem megismételhető körülményeket teremtett, melyek által egyedülálló anyagokat hozott a bolygónkra. A cseljabinszki meteorit lezuhanását jelentős pusztulás kísérte, aminek következtében nagyszámú szilánk hullott a Föld felszínére. Szétesése gáz- és porcsóva képződésével, majd a porkomponens leülepedésével is együtt járt. A cseljabinszki porcsóvát, amely 80-27 km magasságban alakult ki, több műhold is észlelte. Evolúciója során kelet felé mozdult és négy nap alatt megkerülte az egész földgömböt. A meteoritpor lehullásának körülményei egyedülállónak tekinthetők: 8 nappal a meteorit megjelenése előtt havazás volt, amely határozott határvonalat hozott létre, lehetővé téve a porréteg kezdetének meghatározását. Körülbelül 13 nappal a meteorit lehullása után is volt egy havazás, amely viszont megőrizte az addigra már lehullott meteoritport. Oliver Gutfleisch kutató és munkatársai egy új kutatás során mikrométer méretű szén-mikrokristályokat találtak e cseljabinszki porban. Pásztázó elektronmikroszkóppal (SEM) vizsgálták meg e kristályokat és megállapították, hogy azok különféle szokatlan formákat öltöttek: zárt, kvázi gömb alakú héjak és hatszögletű rudak képe jelent meg a műszer alatt. „A meteoroid porkomponenséből származó szénkristályok egyedi morfológiai sajátosságaira összpontosítottunk” – magyarázták. – “Az első szénkristályt a por optikai mikroszkópos vizsgálata során találtuk meg, mivel a lapjai véletlenül a fókuszsíkban voltak. A későbbi, optikai elektronmikroszkóppal végzett vizsgálatok kimutattuk, hogy sok hasonló kristály volt a meteoritporban. Elektronmikroszkóppal azonban meglehetősen nehéz volt megtalálni őket kis méretük (körülbelül 10 µm) és alacsony fáziskontrasztjuk miatt.”

Optikai (a) és pásztázó elektronmikroszkóppal (b-d) készült felvételek a cseljabinszki meteoritpor szénkristályairól. Kép forrása: Taskaev et al., doi: 10.1140/epjp/s13360-022-02768-7.

A Raman-spektroszkópiával és röntgenkrisztallográfiával végzett további elemzések kimutatták, hogy a szénkristályok valójában a grafit egzotikus alakú formái. Ezen struktúrák valószínűleg úgy jöttek létre, hogy a grafénrétegek ismétlődés szerűen tapadtak a zárt szénatommagokhoz. E folyamatot a kutatók számos ilyen struktúra növekedésének molekuláris dinamikai szimulációival vizsgálták. A tudósok összegzésként a következőt nyilatkozták: „Azt találtuk, hogy számos lehetséges embriószén nanoklaszter – a buckminsterfullerén (C 60 ) és a polihexaciklooktadekán (-C 18 H 12 -) – lehet a fő gyanúsított, amelyek felelősek a vizsgálatban megfigyelt zárt héjú, kvázi gömb és hatszögletű rúdgrafit mikrokristályok kialakulásáért”

Forrás: sci-news.com