U mineralu nastalom tokom prve nuklearne eksplozije u historiji, naučnici su otkrili kristal za koji se ranije vjerovalo da ne može nastati u prirodnim uslovima na Zemlji.
Otkriće daje novi uvid u materijale koji se formiraju pod ekstremnim pritiscima i temperaturama, a desilo se više od 80 godina nakon poznatog testa „Trinity“, provedenog 16. jula 1945. godine u Novom Meksiku, piše Science Alert.
Trenutak koji je promijenio historiju
Tog jutra u 5:29 detonirana je prva nuklearna bomba u historiji, plutonijska naprava poznata kao „Gadget“.
Eksplozija je imala snagu od oko 21 kilotone TNT-a, a u sekundi je isparila 30-metarski čelični toranj i okolnu infrastrukturu.
Užarena vatrena kugla otopila je metal i pijesak, stvarajući staklasti materijal kakav ranije nije viđen. Taj materijal kasnije je nazvan trinitit.
Neočekivano otkriće u trinititu
U tom materijalu naučnici već godinama pronalaze neobične strukture. Još 2021. godine tim predvođen geologom Lucom Bindijem sa Univerziteta u Firenci otkrio je kvazikristal, strukturu koja ima uređen, ali neponavljajući atomski raspored.
Sada je isti materijal otkrio još jedno iznenađenje: kristal koji se, prema dosadašnjim znanjima, ne bi mogao formirati u normalnim uslovima na Zemlji.
„Ekstremni i kratkotrajni uslovi nastali nuklearnom eksplozijom mogu proizvesti faze čvrstog stanja koje se ne mogu dobiti u laboratoriji“, navodi Bindijev tim.
Kristalni „kavez“ nastao u ekstremnim uslovima
Otkriveni kristal je klatrat, struktura u kojoj atomi formiraju „kavez“ koji zarobljava druge atome unutar sebe.
Takvi kristali su izuzetno rijetki i zahtijevaju vrlo specifične uslove za nastanak.
Tokom testa Trinity temperature su prelazile 1500°C, uz pritiske od 5 do 8 gigapaskala, nakon čega je uslijedilo naglo hlađenje – uslovi koji su omogućili formiranje ovih neobičnih struktura.
Dva različita kristala u istom uzorku
Analizom crvenog trinitita istraživači su pronašli i sitne strukture bogate bakrom. Daljnja ispitivanja otkrila su kubični klatrat koji u svojoj mreži „zarobljava“ atome kalcija, uz tragove bakra i željeza.
Zanimljivo je da je ovaj klatrat pronađen pored ranije otkrivenog kvazikristala, iako su nastali pod istim uslovima, ali nezavisno jedan od drugog.
Zašto je ovo važno
Ovakva otkrića pomažu naučnicima da bolje razumiju posljedice nuklearnih eksplozija, ali i da razviju nove metode analize ekstremnih događaja.
U širem smislu, istraživanje pokazuje kako ekstremne pojave, poput nuklearnih detonacija, udara munje ili sudara meteorita, mogu stvoriti potpuno nove materijale koji se ne mogu dobiti u laboratorijskim uslovima.
Nalazi su objavljeni u časopisu Proceedings of the National Academy of Sciences.