Благодаря эксперименту высокого давления в PETRA III удалось решить загадку лунных и марсианских метеоритов. Ученые смогли объяснить почему в метеоритах могут существовать различные виды диоксида кремния, требующие отличных условий для формирования.
В исследовании использовали минерал диоксида кремния (SiO2) – кристобалит. Он интересен, потому что распространен в кремнеземе чужеродных материалов. По химическому составу напоминает кварц, но разительно отличается структурой.
Кристобалит – редкий гость на нашей планете, потому что формируется при высоких температурах. Зато его много в лунных и марсианских метеоритах. И мы можем их рассмотреть, когда падают на Землю.
Ученые удивились, так как нашли также сейфертит (кремнеземный минерал). Впервые его синтезировали 20 лет назад. Процесс сложный, потому что требует высокого давления. Обнаружение этих элементов в одном метеорите вызывает недоумение, ведь для формирования требуют разных условий.
При помощи интенсивного рентгеновского излучения PETRA III ученым удалось рассмотреть структуру кристобалита при высоком уровне давления (83 гига-паскалей), что в 820000 раз превышает атмосферное давление. При равномерном сжатии создается фаза XI. Это интересный момент, так как если давление потом ослабевает, то кристаболит возвращается в нормальное состояние.
Но, если сжатие происходило неравномерно, то он трансформируется в структуру, подобную сейфертиту. Она формируется при меньшем давлении, чем нужно для сейфертита. Исследования показали, что сжатый кристаболит может превратиться в сейфертит при гораздо низкой отметке давления, чем ожидалось. Это и объясняет наличие обоих в метеоритах.
Во время удара волна проходит сквозь породу и может создавать сложные уровни давления, формируя сразу оба варианта диоксида кремния. Эти выводы важны, так как вычеркивают сейфертит и кристаболит из списка надежных индикаторов при поиске максимумов в ударных процессах.
