En un hallazgo impresionante, un grupo de científicos han encontrado microcristales exóticos “nunca antes vistos” en polvo del meteorito de Chelyabinsk, que explotó sobre la localidad rusa del mismo nombre en el año 2013.
Cuando un cuerpo espacial entra en la atmósfera terrestre, su superficie queda expuesta a altas presiones y temperaturas. La corriente de aire arranca pequeñas gotas del meteoroide formando una nube de polvo. ¿Se pueden sintetizar nuevos materiales en estas condiciones únicas? Los investigadores han encontrado los singulares cristales de carbono en el polvo meteorítico del superbólido de Cheliábinsk, que explotó en 2013 sobre los campos nevados del sur de los Urales.
El superbólido que cayó el 15 de febrero de 2013 en la zona de Cheliábinsk, en los Urales del Sur, fue un fenómeno único por su magnitud y causó un inmenso interés público y científico.
Ha sido el mayor meteoroide del siglo XXI hasta la fecha y el mayor bólido después del evento de Tunguska.
Por un lado, la caída de ese cuerpo espacial, que tenía un diámetro inicial de unos 18 metros, demostró la absoluta falta de defensa de la Tierra frente al peligro meteorítico y, por otro, trajo a nuestro planeta materiales únicos sintetizados en unas condiciones que no pueden reproducirse en los laboratorios avanzados.
Imágenes ópticas (a) y SEM (bd) de los cristales de carbono en el polvo meteorítico de Chelyabinsk. Crédito de la imagen: Taskaev et al
Meteorito de Cheliábinsk
La caída del meteorito de Cheliábinsk fue acompañada de su importante destrucción, lo que provocó la caída en la superficie de la Tierra de un gran número de fragmentos. Su desintegración también estuvo acompañada por la formación de una eyección de gas-polvo y el posterior asentamiento del componente de polvo.
La pluma de polvo de Cheliábinsk, que se formó a una altura de entre 80 y 27 km, fue detectada por varios satélites. Se desplazó hacia el este durante su evolución y circunnavegó todo el globo en cuatro días.
Las condiciones en las que se desprendió el polvo meteorítico pueden considerarse únicas: 8 días antes del meteorito se había producido una nevada que creó una clara línea divisoria que permitió determinar el inicio de la capa. Unos 13 días después de la caída del meteorito también se produjo una nevada que conservó el polvo meteorítico que había caído hasta entonces.
El meteorito explotó y se desintegró dramáticamente en la ciudad rusa de Chelyabinsk. Crédito: AP
En una nueva investigación, el investigador de la Universidad Técnica de Darmstadt Oliver Gutfleisch y sus colegas encontraron microcristales de carbono de tamaño micrométrico en el polvo de Cheliábinsk.
Examinaron los cristales mediante microscopía electrónica de barrido (SEM) y descubrieron que adoptaban una variedad de formas inusuales: casi esféricas y varillas hexagonales.
Los investigadores explicaron:
“Nos centramos en las peculiaridades morfológicas únicas de los cristales de carbono del componente de polvo del meteoroide. El primer cristal de carbono se encontró durante una investigación del polvo utilizando un microscopio óptico, porque sus facetas se encontraban casualmente en el plano focal. Los estudios posteriores realizados con microscopía electrónica óptica mostraron que había muchos objetos similares en el polvo meteorítico. Sin embargo, encontrarlos utilizando un microscopio electrónico fue bastante difícil debido a su pequeño tamaño (unos 10 µm) y al bajo contraste de fase.”
Los análisis posteriores realizados con espectroscopia Raman y cristalografía de rayos X demostraron que los cristales de carbono eran, en realidad, formas exóticas de grafito.
Crédito: S. Taskaev et al.
Lo más probable es que estas estructuras se hayan formado añadiendo repetidamente capas de grafeno a núcleos de carbono cerrados.
Los investigadores exploraron este proceso mediante simulaciones de dinámica molecular del crecimiento de varias estructuras de este tipo.
Los investigadores dijeron:
“Descubrimos que, entre varios posibles nanoclústeres de carbono embrionario, el buckminsterfullereno (C60) y el polihexaciclooctadecano (-C18H12-) pueden ser los principales sospechosos, responsables de la formación de los microcristales de grafeno de cáscara cerrada, cuasi esféricos y de varilla hexagonal, observados experimentalmente”.
Los hallazgos de la investigación han sido publicados en la revista EPJ Plus.
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