Когато кажете „астероид“, вероятно първата асоциация е за нещото, което заличи динозаврите от лицето на Земята, но скалите от космоса са много по-завладяващи и интересни.
Повечето астероиди, които се спускат през атмосферата, изгарят, преди нещо с размерите на астероида Чиксулуб – Chicxulub (отговорен за това прословуто масово изчезване на видове преди 66 милиона години) да може да се удари в земята.
Фрагменти от тези астероиди или метеорити след това падат на повърхността и генерират ударни вълни. Минералите в земната кора, които са били променени от тези ударни вълни, могат да разкрият неща за скалата, от нейното образуване до смъртта й, връщайки се милиарди години назад.
Как минералите се деформират и понякога прекристализират може да бъде видяно отблизо. Те може да не изглеждат твърде различни отвън след удара, но вътрешността става силно променена.
Най-разпространеният минерал в земната кора е плагиоклазът и все още има въпроси за това как точно това нарушение (и възможно пренареждане) се случва в него. Изследователят Ариана Глисън от SLAC в Станфордския университет, която ръководи проучване, публикувано наскоро в Meteoritics & Planetary Science, се опитва да разбере.
„Всеки минерал има свой собствен уникален модел, нещо като пръстов отпечатък“, каза тя пред SYFY WIRE. „Когато тази 3D решетка се промени драстично, като по време на аморфизация, атомите се събират в нова геометрия. Тази нова геометрия няма същата периодична структура – тя става неуредена.“
В лабораторията Глийсън с нейният изследователски екип успяват да пресъздадат метеоритни въздействия, за да видят процеса на аморфизация в действие. Те са могли да наблюдават как атомите са свързани с помощта на дифракция на рентгенови лъчи – рентгеновите лъчи имат правилната дължина на вълната, за да хвърлят светлина върху това. На камерата решетката се показва като модел, с ясно дефинирани линии. Този модел се промени драстично, когато плагиоклазът се аморфизира. Тъй като разстройството се случва при определено налягане, тези линии изчезват в нещо много по-дифузно. Минералът също така прекристализира при спадане на налягането.
Налягането, при което плагиоклазът се аморфизира, досега беше загадка, но изследователите откриват, че разстройството е настъпило при много по-ниско налягане, отколкото се предполагаше преди. Глийсън подозира, че винаги е било така. В миналото просто не е имало достатъчно технологични постижения, като дифракция на рентгенови лъчи и оптични устройства с висока разделителна способност, за да се видят най-фините атомни промени в толкова малко аморфен плагиоклаз. Това, че минералът може действително да прекристализира след сблъсък, също не беше известно преди.
„Прекристализацията на плагиоклаза обратно в първоначалната му кристална форма е наистина очарователна – понятието за памет в кристалните структури, след като е претърпяло пълно разстройство, не беше добре разбрано.“
Аморфизацията не трябва да се бърка с „побратимяване“, явление, което може да се случи и когато кристалите трябва да се освободят от натиск след удар. Побратимяването образува нова кристална решетка, която остава прикрепена към оригиналната решетка. Това наскоро беше наблюдавано при циркон от марсианския метеорит, известен още като Черната красавица. При натиска, на който плагиоклазът е бил изложен, много по-нисък от натиска необходим за побратимяване, той всъщност е избрал да аморфизира.
Новото разбиране за аморфизацията и рекристализацията може да ни каже повече за пътуването на метеорита. Той може да покаже колко бързо се е движел астероид в космоса, както и интензивността на удара и налягането и колко е бил нагрят само за една милиардна част от секундата при удара. Начинът, по който се е преобразил и накрая се охладил, може да бъде разбран и от това как се е поддал на безпорядък и се е пренаредил. Минералите могат да бъдат шокирани изкуствено, за да съвпадат с проби от действителни места на удар и тяхната трансформация може да даде повече представа за това, което се е случило при удара на конкретен метеорит.
„В бъдеще се надяваме да можем да сравним повече лабораторни резултати с това, което се намира в природата, и да разгледаме микроструктурата на отломки или струйки от пари, газ и частици от скали“, каза Глийсън. „Можем да определим историята на налягането и температурата на удара фаза по фаза.“
