jeudi, 28 mars 2024

Un type de cristaux inconnu auparavant trouvé dans la poussière de météorite de Chelyabinsk

Des microcristaux de carbone aux « caractéristiques morphologiques uniques » ont rôdé dans la poussière laissée par une météorite qui a décollé au sud de la Russie en février 2013. Déterminant 18 mètres (59 pieds) de long, le météore de Tcheliabinsk s’est effondré haut dans l’environnement, produisant un panache de poussière qui a fait le tour du monde en 4 jours.

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Après avoir récupéré quelques-unes des particules restantes derrière le superbolide, les scientifiques ont été choqués de découvrir que ces minuscules grains de roche pulvérisée contenaient des cristaux de carbone avec des structures « exotiques » qui n’avaient jamais été vues auparavant.

Expliquant leur découverte dans The European Physical Journal Plus, les auteurs de l’étude déclarent que « des cristaux de carbone uniques d’une taille de plusieurs micromètres, qui n’avaient pas été observés auparavant, ont été trouvés lors d’une étude approfondie de la météorite poussière. »

Lorsqu’un objet comme un météore pénètre dans l’environnement terrestre, la chaleur et la pression déclenchent la séparation de minuscules particules du corps principal, formant un nuage de poussière de météorite. Généralement, ce produit fin se dissipe simplement dans l’environnement ou se mélange au sol terrestre, ce qui rend difficile pour les chercheurs de le récupérer et de l’étudier.

Cependant, les conditions météorologiques à Tcheliabinsk au moment de l’événement ont permis à une partie de la poussière finit par être prise entre des couches de neige au sol, offrant aux chercheurs une chance en or d’en récupérer. En observant les grains bien conservés sous un microscope de routine, les chercheurs ont fini par être intrigués par des cristaux d’apparence étrange, ils ont donc décidé de mieux regarder en utilisant la microscopie électronique.

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« Ces objets ont révélé un type d’élément formidable avec un équilibre quasi-sphérique », écrivent les auteurs, tout en discutant que quelques-uns des cristaux avaient une structure en « tige hexagonale ». En utilisant la spectroscopie Raman et la diffraction des rayons X, ils ont ensuite identifié que les cristaux restaient en fait formés de couches de graphite entourant un « nanocluster de carbone » principal.

Pour explorer comment de telles structures auraient pu se former, le groupe a effectué une série de simulations de dynamique moléculaire. Ils ont découvert que les cristaux peuvent certainement émerger autour de nanoclusters centraux, y compris soit une boule en forme de cage de 60 atomes de carbone appelée buckminsterfullerène ou une molécule appelée polyhexacyclooctadécane.

Bien qu’il soit presque certain que la température et la pression élevées ont aidé à créer ces cristaux de roche inhabituels, les mécanismes précis qui ont abouti à leur formation restent un mystère.

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Un travail supplémentaire peut aider à éclairer ces espaces dans nos connaissances– bien que pour l’instant, les auteurs concluent que les « structures distinctes découvertes dans la poussière météoritique qui n’ont pas été observées auparavant montrent la capacité illimitée de la nature à synthétiser de nouveaux produits. »

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