Впервые сверхпроводимость была обнаружена в метеоритах
Ученые впервые нашли природные сверхпроводящие материалы во внеземных объектах, обнаружив сверхпроводящие зерна, в двух различных метеоритах, упавших на Землю.
Открытие показывает, что метеориты — это гораздо больше, чем космический мусор, падающий с неба. Недавние исследования привели к обнаружению доставки метеоритами возможных внеземных белков, минералов, с которыми мы никогда не сталкивались, и материалов, более старых, чем сама Солнечная система. Но мы никогда не видели ничего подобного раньше.
Сверхпроводимость — это набор физических свойств, которые обеспечивают «идеальную» электропроводность материала, что означает, что все электрические сопротивления внутри материала исчезают, помимо других эффектов. Это ценное явление невероятно редкое в природных материалах, которые не были специально обработаны — и, по крайней мере, это редкость на Земле.
Исследователи говорят, что экстремальные условия в космосе создают экзотические материальные фазы, невиданные на Земле, в результате астрономических событий, которые могут вызвать невероятно высокие температуры и чрезвычайно высокое давление.
Из-за этого, метеориты могут быть хорошими кандидатами для поиска естественно сформированных сверхпроводящих материалов, выкованных в глубоком космосе. Единственная проблема заключается в том, что предыдущие поиски никогда не идентифицировали такие сверхпроводящие соединения. По крайней мере, до сих пор.
В новом исследовании, проведенном учеными из Калифорнийского университета в Сан-Диего, ученые исследовали фрагменты из 15 различных метеоритов, используя метод, называемый микроволновой спектроскопией с модуляцией магнитного поля, для обнаружения следов сверхпроводимости внутри образцов.
Они получили два сверхпроводника: один в железном метеорите под названием Мундрабилла, одном из самых больших из когда-либо найденных метеоритов, обнаруженный в Австралии в 1911 году; другой, редкий урейлитный метеорит под названием GRA 95205, обнаруженный в Антарктиде четверть века назад.
Согласно измерениям команды, которые также основывались на методах магнитометрии с вибрирующим образцом (VSM) и методах энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (EDX), обе эти космические породы содержат незначительное количество внеземных сверхпроводящих зерен.
«Встречающиеся в природе сверхпроводящие материалы необычны, но они особенно важны, потому что эти материалы могут быть сверхпроводящими во внеземных средах», — говорит физик Джеймс Уэмплер.
«Эти измерения и анализ идентифицировали вероятные фазы как сплавы свинца, индия и олова».
Тот факт, что сверхпроводящие зерна были обнаружены в двух отдельных метеоритах — и из такой небольшой выборки космических горных пород — означает, что большее количество этих сверхпроводящих материалов, вероятно, будет существовать в астрономических средах, а их сверхпроводящие свойства могут, в свою очередь, иметь все виды воздействия на их внеземное окружение.
«Сверхпроводящие частицы в холодных областях космоса могут влиять на структуру звездных объектов», — пишут ученые.
Результаты представлены в PNAS.