Ученые нашли в челябинском метеорите неизвестную форму углерода.

Его кристаллическая решетка имеет редчайшую шестиугольную форму.

Южноуральские ученые обнаружили во фрагментах челябинского метеорита ранее неизвестную форму углеродных материалов. Открытие сделала аспирантка физического факультета ЧелГУ Галина Савостеенко в ходе диссертационного исследования под научным руководством ректора ЧелГУ, доктора физико-математических наук Сергея Таскаева. Ученые высказали версию, что новый материал мог зародиться в «метеоритных» нанотрубках — особой форме углеродных микрочастиц в виде полого наностержня.

«Изучая образцы метеоритной пыли в оптическом микроскопе, мы обнаружили необычные частицы, обладающие признаками кристаллической симметрии, — объяснила Галина Савостеенко. — Исследовав их более точным методом с помощью электронного микроскопа, мы с удивлением обнаружили, что кристаллы с осью симметрии шестого порядка состоят из чистого углерода».

По словам ученых, в природе кристаллы углерода (алмазы) обладают кубической симметрией и не могут иметь такой формы. Так может выглядеть только очень редкая экзотическая форма углерода — лонсдейлит (гексагональный алмаз с кристаллическими ячейками в виде равностороннего шестиугольника), но она ранее обнаруживалась лишь в микроскопических «пылинках» и никогда не наблюдалась в макромасштабах. Материал в чем-то схож с недавно открытым графеном (его толщина всего в один атом углерода).

Чтобы исследовать феномен, нужно было извлечь частицу метеорита с подложки, но возникли трудности, поскольку она слишком мала, около 37 мкм. Сергей Таскаев вместе с коллегами из Технического университета Дармштадта в Германии извлекли его и изучили с помощью высокочувствительных методов микродифракции электронов. Они позволяют не только определить геометрическую структуру ячейки кристалла, но и провести структурный анализ совершенно новых минералов.

«В ходе исследования выяснилось, что это не алмаз, а углеродный кристалл, ограненный слоями графита, — говорит Галина Савостеенко. — Вместе с корейскими учеными из национального университета Кенгпук с помощью первопринципных методов и технологий молекулярной динамики мы исследовали, как могли образоваться такие необычные кристаллы, и оказалось, что они могут «созреть» в графитовых многогранниках фуллеренах или нанотрубках».

Другой важный результат: в образцах метеоритной пыли найдены минеральные нити длиной 0,1-1 мм и толщиной 0,01-0,02 мм. Южноуральские ученые сделали вывод, что нити образуются не только при извержении вулканов, как было известно ранее, но и в пролетающих сквозь атмосферу метеоритах. По мнению исследователей, это кардинально меняет интерпретацию результатов исследования, к примеру, ледниковых кернов, взятых в Антарктиде.

«Эти уникальные структуры, обнаруженные в метеоритной пыли, которые ранее в природе не наблюдались, еще раз демонстрируют неограниченный потенциал природы для синтеза новых материалов», — считает Галина Савостеенко.

О необычном составе пыли челябинского суперболида она рассказала на международных и всероссийских конференциях молодых ученых. Сейчас аспирантка готовит публикацию в международные научные журналы и заканчивает работу над кандидатской диссертацией, в которой изложит результаты своих «метеоритных» исследований.