Невозможность второго рода. Невероятные поиски новой формы вещества

В частности, мы сосредоточились на вопросе о том, образовались ли икосаэдрит и другие алюмомедные минералы во время удара или же существовали и раньше. Несмотря на все наши проверки, ни одна из этих возможностей еще не была исключена.

Чтобы ответить на этот вопрос, сначала нужно было определить, есть ли хоть немного икосаэдрита в зерне № 126A. Чейни потратил недели на отсмотр содержащихся в образце металлических островков сложной формы. Почти все металлические минералы, которые он обнаружил, были либо кристаллическим хатыркитом, либо другими богатыми алюминием фазами. Он так и не смог найти икосаэдрит. Но мы не собирались сдаваться.

В качестве последней меры мы отправили Чейни в Пасадену для работы с минералогом Чи Ма, имевшим доступ к электронному микроскопу с еще более высоким разрешением, чем у того, с которым работал Чейни. Вскоре Чи нашел крошечное металлическое пятнышко – слишком маленькое, чтобы Чейни мог его разглядеть. И, что невероятно, в этом пятнышке обнаружилась весьма примечательная комбинация металлических сплавов, находящихся в контакте с икосаэдритом.

Теперь мы наконец-то могли сообщить, что в одном и том же зерне материала обнаружены как образцы икосаэдрита, так и свидетельства химических реакций между металлом и силикатом. Я был взволнован, поскольку знал, что этот факт надежно закрепил наше научное открытие. Больше не могло быть сомнений в том, что силикат и металл сосуществовали в космосе и испытывали воздействие одних и тех же физических условий. Тем самым у нас появилось еще одно, на этот раз прямое, доказательство того, что наши квазикристаллы были рождены в космосе.

Новый раунд открытий включал также три новых кристаллических минерала, состоящих из различных комбинаций алюминия, меди и железа, которые ранее никогда не наблюдались в природе. Все три теперь официально признаны Международной минералогической ассоциацией. Три новых минерала назвали “холлистеритом” – в честь моего коллеги из Принстона Линкольна Холлистера, “крячкоитом” – в честь нашего российского коллеги Валерия Крячко и “столперитом” – в честь бывшего ректора Калтеха Эда Столпера, который давал мне ценные идеи и поддержал в начальный период нашего исследования. Эд также открыл мне дорогу к работе с несколькими выдающимися учеными из отдела геофизики Калтеха.

Самый замечательный из всех новых минералов, обнаруженных на сегодняшний день в зерне № 126A, имеет рабочее обозначение i-phase II (предлагаемое нами официальное название – “квинтессеит”). Он указан стрелками на снимке справа. Из него состоят маленькие эллипсоидальные образования, которые расположены как лепестки на цветке и окружены сложной конфигурацией других минералов. Один из фрагментов зерна № 126А показался мне похожим на индейку. Этот же был похож на лающую собаку. Ее голова с открытой пастью находится вверху посередине и обращена вправо.

Минерал i-phase II оказался совершенно неожиданным третьим типом природного квазикристалла, обнаруженным в образцах метеорита Хатырка.

Рабочее название i-phase II означает, что это вторая икосаэдрическая квазикристаллическая фаза вещества. Как и икосаэдрит, третий природный квазикристалл имеет икосаэдрическую симметрию и состоит из тех же элементов – алюминия, меди и железа. Но соотношение этих трех элементов в нем совсем другое, что делает его химически и структурно отличным.

Анализируя формы икосаэдрита и i-phase II с учетом окружающих минералов, Линкольн и Чейни смогли заполнить некоторые из оставшихся пробелов в череде событий, случившихся с Хатыркой сотни миллионов лет назад. Они определили, что крошечный фрагмент металла, содержащий i-phase II, расплавился в результате удара, а затем затвердел, образовав комплекс металлических сплавов в форме лающей собаки. Это означало, что участки с i-phase II определенно сформировались после столкновения. С другой стороны, взаимное расположение икосаэдрита и окружающего его металла показывало, что они определенно не были расплавлены ударом. А значит, икосаэдрит совершенно точно существовал до удара.

После и до удара? Как могли быть верны одновременно обе версии?

Похоже, ответ заключается в том, что сильный удар, который воздействовал на Хатырку, вызвал невероятные колебания давления и температуры. В пределах нескольких микрон (миллионных долей метра), что примерно соответствует размеру красных кровяных телец, эритроцитов, одни области подверглись расплавлению, а другие – нет. В результате Хатырка включает два разных квазикристалла с икосаэдрической симметрией, которые содержат разные пропорции одних и тех же элементов и образовались в разное время. Это было поистине поразительное открытие.