Wissenschaftler haben exotische Arten von Kristallen entdeckt, die in winzigen Körnern aus perfekt erhaltenem Meteoritenstaub verborgen sind. Der Staub ist von der Explosion eines massiven Meteoriten über Tscheljabinsk vor neun Jahren übrig geblieben.
Am 15. Februar 2013 drang ein Asteroid mit einem Durchmesser von 18 Metern und einem Gewicht von 11.000 Tonnen mit einer Geschwindigkeit von etwa 18 km/s in die Erdatmosphäre ein.
Glücklicherweise explodierte der Meteorit etwa 23,3 km über der Stadt Tscheljabinsk, überschüttete die Umgebung mit winzigen Meteoriten und vermied einen kolossalen direkten Aufprall auf die Oberfläche.
Experten bezeichneten das Ereignis damals als einen großen Weckruf hinsichtlich der Gefahren, die Asteroiden für den Planeten darstellen.
Die Explosion des Chelyabinsk-Meteoriten war die größte Explosion dieser Art in der Erdatmosphäre seit dem Tunguska-Meteoriten von 1908. Laut NASA explodierte sie mit einer 30-mal größeren Kraft (300 bis 500 Kilotonnen) als die Atombombe von Hiroshima.
In der neuen Studie analysierten Wissenschaftler einige winzige Fragmente von Weltraumgestein, die von einer Meteoritenexplosion übrig geblieben sind, bekannt als Meteoritenstaub.
Normalerweise produzieren Meteore eine kleine Menge Staub, wenn sie verglühen, aber winzige Körner gehen Wissenschaftlern verloren, weil sie entweder zu klein sind, um sie zu finden, vom Wind weggeblasen werden, ins Wasser fallen oder durch die Umwelt verschmutzt werden.
Nach der Explosion des Chelyabinsk-Meteoriten hing jedoch eine riesige Staubwolke für mehr als vier Tage in der Atmosphäre, bevor sie schließlich auf die Erdoberfläche fiel. Und glücklicherweise haben die Schneeschichten, die kurz vor und nach dem Ereignis gefallen sind, einige der Staubproben eingeschlossen und konserviert.
Die Forscher stießen zufällig auf den neuen Kristall, als sie Staubpartikel unter einem Standardmikroskop untersuchten.
Durch die Analyse des Staubs mit leistungsstärkeren Elektronenmikroskopen fanden die Wissenschaftler viele weitere dieser Kristalle und untersuchten sie viel detaillierter. Aufgrund ihrer geringen Größe (etwa 10 µm) und ihres geringen Phasenkontrasts war es jedoch schwierig, sie selbst mit einem Elektronenmikroskop zu finden.
Die neuen Kristalle gab es in zwei verschiedenen Formen; Quasi-sphärische oder nahezu sphärische Schalen und sechseckige Stäbchen, die beide einzigartige morphologische Merkmale waren, schreiben die Forscher in ihrem Artikel.
Weitere Analysen mit Raman-Spektroskopie und Röntgenkristallographie ergaben, dass die Kohlenstoffkristalle tatsächlich Formen von exotisch geformtem Graphit waren. Höchstwahrscheinlich wurden diese Strukturen durch wiederholtes Hinzufügen von Graphenschichten zu geschlossenen Kohlenstoffkernen gebildet.
Die Forscher schlagen vor, dass die wahrscheinlichsten Kandidaten für diese Nanocluster Buckminsterfulleren (C60), eine käfigartige Kugel aus Kohlenstoffatomen, oder Polyhexacyclooctadecan (C18H12), ein Molekül aus Kohlenstoff und Wasserstoff, sind.
Wissenschaftler vermuten, dass die Kristalle unter den Bedingungen der hohen Temperatur und des hohen Drucks entstanden sind, die durch den Zusammenbruch des Meteors verursacht wurden, obwohl der genaue Mechanismus noch unklar ist.
In Zukunft hoffen Wissenschaftler, andere Meteoritenstaubproben von anderen Weltraumgesteinen zu verfolgen, um herauszufinden, ob diese Kristalle ein häufiges Nebenprodukt des Meteoritenzerfalls sind oder ob sie nur für den Meteoriten von Tscheljabinsk gelten.
Ein Artikel über die Ergebnisse wurde im EPJ Plus Magazin veröffentlicht.
2022-07-06 03:20:54
Autor: Vitalii Babkin