Immagini di microcristalli di carbonio scattate con (a) microscopi elettronici a scansione e (b)–(d). Credito:The European Physical Journal Plus (2022). DOI:10.1140/epjp/s13360-022-02768-7
Microcristalli di forma insolita formati da puro carbonio simile alla grafite sono stati scoperti nella polvere del più grande meteorite del 21° secolo. È probabile che siano cresciuti in strati da complessi nuclei di carbonio come il fullerene.
Il più grande meteorite osservato finora in questo secolo è entrato nell'atmosfera terrestre sopra Chelyabinsk negli Urali meridionali, in Russia, il 15 febbraio 2013. Insolitamente, la polvere dalla superficie di questo meteorite è sopravvissuta alla sua caduta ed è oggetto di studi approfonditi. Questa polvere include alcuni microcristalli di carbonio di forma insolita. Uno studio sulla morfologia e simulazioni della formazione di questi cristalli da parte di un consorzio guidato da Sergey Taskaev e Vladimir Khovaylo dell'Università statale di Chelyabinsk, in Russia, è ora pubblicato sulla rivista The European Physical Journal Plus .
La polvere di meteorite si forma sulla superficie di una meteora quando è esposta a temperature elevate e pressioni intense entrando nell'atmosfera. La meteora di Chelyabinsk era unica per le sue dimensioni, l'intensità dell'esplosione d'aria in cui è esplosa, la dimensione dei frammenti più grandi che sono caduti sulla terra e il danno che ha causato. Ancora più rilevante, è caduto su un terreno innevato e la neve ha contribuito a preservare intatta la sua polvere.
Taskaev, Khovaylo e il loro team hanno osservato per la prima volta microcristalli di carbonio di dimensioni micrometriche in questa polvere al microscopio ottico. Hanno quindi esaminato gli stessi cristalli utilizzando la microscopia elettronica a scansione (SEM) e hanno scoperto che assumevano una varietà di forme insolite:gusci chiusi, quasi sferici e barre esagonali. Ulteriori analisi utilizzando la spettroscopia Raman e la cristallografia a raggi X hanno mostrato che i cristalli di carbonio erano, in realtà, forme di grafite di forma esotica.
Molto probabilmente, queste strutture saranno state formate aggiungendo ripetutamente strati di grafene a nuclei di carbonio chiusi. I ricercatori hanno esplorato questo processo attraverso simulazioni di dinamica molecolare della crescita di un certo numero di tali strutture. Hanno trovato due "probabili sospetti" come nuclei per la crescita di microcristalli:il fullerene sferico (o buckminsterfullerene), C60 ,e il più complesso esacicloottadecano (C18 H12 ). In conclusione, Taskaev e Khovaylo suggeriscono che la classificazione di questi cristalli potrebbe aiutare a identificare i meteoriti del passato. + Esplora ulteriormente
