Collision astéroïde-planète recréée en laboratoire

Des physiciens de l'Université d'Iéna et du centre de recherche DESY ont mené une expérience qui simule les changements

matériaux à la surface de la planètecollision avec une grosse météorite. Les scientifiques ont observé des changements dans le quartz minéral à résolution atomique au ralenti. L'expérience a montré l'existence d'une forme jusqu'alors inconnue de cette substance minérale.

Pour leur expérience, les chercheurs ont placéparticules de quartz à l'intérieur d'une cellule dynamique avec une enclume en diamant. Il s'agit d'une conception expérimentale dans laquelle le matériau d'essai est placé entre deux diamants coniques. La conception de l'appareil vous permet de modifier rapidement la pression pendant l'expérience et d'atteindre des valeurs extrêmes, comme à l'intérieur du noyau terrestre ou au point de collision d'un astéroïde avec la surface.

Avec une cellule d'enclume en diamantLes chercheurs ont pressé de plus en plus fort de petits monocristaux de quartz, les faisant passer une intense lumière X pour étudier les changements dans leur structure cristalline. Dans le même temps, le processus s'est déroulé suffisamment lentement pour suivre les changements graduels.

Les chercheurs ont constaté qu'à une pression d'environÀ 180 000 atmosphères, la structure de quartz s'est soudainement transformée en une structure de transition plus dense. Dans cette structure cristalline, le quartz est comprimé d'un tiers de son volume. Les auteurs de l'ouvrage notent que cette forme transitionnelle conduit à la formation de lignes caractéristiques au sein des roches exposées à l'impact d'un astéroïde, qui se distinguent au microscope.

Structure lamellaire au microscope. Image : Falko Langenhorst, Christoph Otzen (Université d'Iéna)

Les impacts d'astéroïdes sont catastrophiquesévénements qui entraînent la formation d'énormes cratères, et parfois des parties de la croûte terrestre fondent. Mais ces traces sont de courte durée et sont détruites au cours du processus d'érosion. Un "témoin" plus fiable est matériel. Par exemple, le sable de quartz se transforme en verre lors de la collision, tandis que les grains de quartz sont recoupés par des lignes microscopiques.

Bien que les chercheurs aient précédemment lié ces tracesPour l'analyse des collisions, on ne sait toujours pas comment elles se forment. Les résultats des nouveaux travaux montrent que le nombre et l'orientation de ces lignes permettent de tirer des conclusions sur la nature de l'impact. Par exemple, ils montrent à quel point la pression d'impact était élevée.

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