bj
    >> Φυσικές Επιστήμες >  >> Επιστήμη της Γης

Η συγκλονιστική καταγωγή ενός Quasicrystal's


Αποθήκευση

Αποθήκευση

Αποθήκευση

Αποθήκευση

Αποθήκευση

Αποθήκευση

Αποθήκευση

Αποθήκευση

Η ιστορία αυτού που σίγουρα πρέπει να είναι το πιο ενδιαφέρον ροκ στον κόσμο έχει πάρει άλλη μια τροπή.

Πρώτον, μια ανακεφαλαίωση:Ο βράχος, που βρέθηκε πριν από μερικά χρόνια στο υπόγειο ενός ιταλικού μουσείου, αποδείχθηκε ότι ήταν ο μόνος γνωστός φυσικός «οιονεί κρύσταλλος» — μια εκθαμβωτική, αινιγματική μορφή ύλης στην οποία τα άτομα μοιάζουν με ένα μοτίβο που ποτέ δεν ήταν αρκετά. επαναλαμβάνει. Πρόσθετες δοκιμές αποκάλυψαν ότι ο βράχος είναι το αρχαιότερο είδος μετεωρίτη, που σφυρηλατήθηκε κατά τη γέννηση του ηλιακού συστήματος. Αλλά περιέχει τόσο χημικά αντιθετικά συστατικά που κανείς δεν μπορούσε να φανταστεί πώς, πριν από 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια, συστράφηκαν όλα στον ίδιο βράχο.

Αναζητώντας περισσότερες ενδείξεις για το σχηματισμό του διαστημικού βράχου, ο φυσικός του Πρίνστον, Paul Steinhardt, ο Ιταλός γεωλόγος Luca Bindi και οι συνεργάτες του κατάφεραν να εντοπίσουν τον άβουλο ανακάλυπτό του, ο οποίος τον είχε αφαιρέσει από μια κοίτη στην απομακρυσμένη βορειοανατολική Ρωσία το 1979 ενώ αναζητούσε πλατίνα. Όπως ανέφερα πριν από δύο χρόνια, ο Steinhardt και η παρέα άφησαν στη συνέχεια τους πύργους τους από ελεφαντόδοντο και βγήκαν με ξεχαρβαλωμένες χιονόγατες στην τούνδρα, καταφέρνοντας όχι μόνο να βρουν το ρεύμα από το οποίο προήλθε το δείγμα τους, αλλά συλλέγοντας ακόμη και επιπλέον κόκκους του αρχαίου μετεωρίτη.

Τα λάφυρα της αποστολής δημιούργησαν νέα ερωτήματα. Μερικοί από τους νεοανακαλυφθέντες κόκκους μετεωριτών εμφάνισαν σημάδια ακραίου σοκ, κάτι που είναι εντελώς ασυνήθιστο για τους μετεωρίτες που σχηματίστηκαν κατά τη γέννηση του ηλιακού συστήματος, συνήθως μέσω της σταδιακής συσσώρευσης υλικού. Ίσως ο μετεωρίτης να σχηματίστηκε αρχικά με αυτόν τον τρόπο και στη συνέχεια να ενσωματώθηκε σε έναν αστεροειδή που γνώρισε μια επική σύγκρουση. Το ερώτημα είναι:Ήταν τα κομμάτια οιονεί κρυστάλλων εκεί από την αρχή ή το σοκ από τη σύγκρουση αστεροειδών προκάλεσε τον σχηματισμό τους;

Οι επιστήμονες έχουν συζητήσει εδώ και καιρό πώς σχηματίζονται οι οιονεί κρύσταλλοι. Η ύπαρξή τους είναι αντίθετη με την παραδοσιακή κρυσταλλογραφία. Ενώ οι κρύσταλλοι αποτελούνται από ατομικά μοτίβα όπως τετράγωνα ή εξάγωνα των οποίων οι ακριβείς επαναλήψεις γεμίζουν χώρο (ένας κανόνας που επιτρέπει μόνο τέσσερις τύπους περιστροφικής συμμετρίας), οι οιονεί κρύσταλλοι αποτελούνται από μοτίβα πενταγώνων, δεκάγωνων και οποιωνδήποτε άλλων σχημάτων που διαχωρίζονται μόνο σε μη επαναλαμβανόμενες διατάξεις , μια ελευθερία που επιτρέπει στη συνολική δομή να έχει άπειρο αριθμό πιθανών περιστροφικών συμμετριών. Εκατοντάδες συνθετικοί οιονεί κρύσταλλοι έχουν κατασκευαστεί από τότε που ο πρώτος σφυρηλατήθηκε κατά λάθος σε ένα εργαστήριο το 1982, ωστόσο δεν είναι σαφές πώς και γιατί τα άτομα μπαίνουν σε τόσο περίπλοκες διαμορφώσεις - μόνο ότι το κάνουν όταν ορισμένα στοιχεία συνδυάζονται στις σωστές αναλογίες.

Αυτό είναι που κάνει την τελευταία ανατροπή της πλοκής τόσο ενδιαφέρουσα.

Ο Paul Asimow του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Καλιφόρνια, συνεργαζόμενος με τους Steinhardt, Bindi και άλλους, ξεκίνησε να αναδημιουργήσει το σοκ που βίωσε ο αρχαίος μετεωρίτης. Φόρτωσαν τα ορυκτά που βρέθηκαν στο βράχο σε έναν θάλαμο και στη συνέχεια, χρησιμοποιώντας ένα προωθητικό πυροβόλο όπλο μήκους τεσσάρων μέτρων, εκτόξευσαν ένα βλήμα στη στοίβα των συστατικών.

Στο συνονθύλευμα των υλικών που παρήχθησαν από την πρόσκρουση, οι επιστήμονες βρήκαν νησιά ενός νέου είδους οιονεί κρυστάλλου που δεν είχαν δημιουργηθεί ποτέ σε εργαστήριο. (Η πενταγωνική συμμετρία μιας από αυτές τις μικροσκοπικές περιοχές μπορεί να φανεί στην εικόνα περίθλασης οπισθοσκέδασης ηλεκτρονίων στην κορυφή.)

Τα ευρήματα, που αναφέρονται στο τρέχον τεύχος του Proceedings of the National Academy of Sciences , δείχνουν ότι οι οιονεί κρύσταλλοι στον ρωσικό μετεωρίτη σχηματίστηκαν πράγματι κατά τη διάρκεια ενός γεγονότος σοκ. Αλλά οι επιστήμονες ήταν εξαιρετικά έκπληκτοι από το πόσο εύκολα το σοκ προκάλεσε το σχηματισμό οιονεί κρυστάλλων. Το πείραμά τους δεν έμοιαζε σε τίποτα με τις αυστηρά ελεγχόμενες συνθήκες χαμηλής πίεσης υπό τις οποίες κατασκευάζονται οιονεί κρύσταλλοι στο εργαστήριο.

«Αυτό που υποδηλώνει είναι ότι, σε αυτές τις υψηλές πιέσεις, ο σχηματισμός οιονεί κρυστάλλων ευνοείται τόσο ενεργητικά που σχηματίζεται παρόλο που αυτό δεν ήταν επιδιωκόμενο», είπε ο Steinhardt. «Αυτό που μας λέει αυτό για τους οιονεί κρυστάλλους είναι ότι δεν είναι τόσο ευαίσθητοι όσο πολλοί υποτίθεται – ακόμη και υπό συνθήκες κραδασμού και στον αέρα και χωρίς ειδικά προετοιμασμένα υλικά εκκίνησης, μπορούν να σχηματιστούν. Επίσης, δεδομένου ότι παράγουμε ένα νέο οιονεί κρύσταλλο με αυτήν την προσέγγιση, υποδηλώνει ότι άλλοι νέοι οιονεί κρύσταλλοι ενδέχεται να δημιουργηθούν από παρόμοια πειράματα."

Εξακολουθούμε να μην γνωρίζουμε γιατί το σοκ είναι ένας τόσο μεγάλος οιονεί κρυσταλλικός καταλύτης ή πώς ορισμένα στοιχεία ενώθηκαν στο εσωτερικό του ρωσικού μετεωρίτη αρχικά. Αλλά αυτοί οι επιστήμονες είναι σε αυτό.

Αποθήκευση

Αποθήκευση

Αποθήκευση

Αποθήκευση

Αποθήκευση

Αποθήκευση

Αποθήκευση

Αποθήκευση

Αποθήκευση

Αποθήκευση



Προκαρυώτες Παραδείγματα για να μάθετε από

Οι προκαρυώτες είναι μονοκύτταροι οργανισμοί που δεν διαθέτουν πυρήνα συνδεδεμένο με μεμβράνη και κυτταρικά οργανίδια. Οι προκαρυώτες αντιπροσωπεύουν μία από τις δύο θεμελιώδεις διαιρέσεις των ζωντανών οργανισμών και έρχονται σε αντίθεση με τους ευκαρυώτες, μονοκύτταρους ή πολυκύτταρους οργανισμούς

Μελέτη περίπτωσης:Προς ένα σύστημα χημικών και ηλεκτρισμού που βασίζεται σε ανανεώσιμες πηγές ενέργειας

Η μετάβαση σε ένα σύστημα ενέργειας και καυσίμων που βασίζεται στις ανανεώσιμες πηγές είναι προκλητική. Η δημιουργία ενός συστήματος παραγωγής που αξιοποιεί στο έπακρο την ηλιακή και αιολική ενέργεια, καθώς και τη βιομάζα και τα απόβλητα, καθώς και την ευθύνη για τη χρήση του νερού, απαιτεί οργανωμέ

Εξερευνώντας πώς η δυναμική του περιβάλλοντος διαμόρφωσε το σύγχρονο Ιράκ

Το σύγχρονο Ιράκ είναι μια σχετικά ξηρή χώρα που αντιμετωπίζει αυξανόμενες προκλήσεις για το νερό. Το αρχαίο νότιο Ιράκ, κοινώς αναφερόμενο ως Νότια Μεσοποταμία, ήταν επίσης το σπίτι μερικών από τις πρώτες πόλεις του κόσμου, οι οποίες επηρέασαν πολλές μεταγενέστερες κοινωνίες μέσω της ανάπτυξης της