I fisici dell'Università di Jena e del centro di ricerca DESY hanno condotto un esperimento simulando i cambiamenti
Per il loro esperimento, i ricercatori hanno piazzatoparticelle di quarzo all'interno di una cella dinamica con un'incudine diamantata. Questo è un progetto sperimentale in cui il materiale di prova è posto tra due diamanti conici. Il design del dispositivo consente di modificare rapidamente la pressione durante l'esperimento e raggiungere valori estremi, come all'interno del nucleo terrestre o nel punto di collisione di un asteroide con la superficie.
Con cella a incudine diamantataI ricercatori hanno spremuto piccoli cristalli singoli di quarzo sempre più duramente, facendo passare attraverso di essi un'intensa luce a raggi X per studiare i cambiamenti nella loro struttura cristallina. Allo stesso tempo, il processo è stato eseguito abbastanza lentamente da tenere traccia dei cambiamenti graduali.
I ricercatori hanno scoperto che a una pressione di circaA 180.000 atmosfere, la struttura del quarzo si è improvvisamente trasformata in una struttura di transizione più densamente compatta. In questa struttura cristallina, il quarzo è compresso di un terzo del suo volume. Gli autori del lavoro notano che questa forma di transizione porta alla formazione di linee caratteristiche all'interno delle rocce esposte all'impatto di un asteroide, che sono distinguibili al microscopio.
Struttura lamellare al microscopio. Immagine: Falko Langenhorst, Christoph Otzen (Universität Jena)
Gli impatti degli asteroidi sono catastroficieventi che determinano la formazione di enormi crateri e talvolta lo scioglimento di parti della crosta terrestre. Ma tali tracce sono di breve durata e vengono distrutte nel processo di erosione. Un “testimone” più affidabile è quello materiale. Ad esempio, la sabbia di quarzo si trasforma in vetro in caso di collisione, con linee microscopiche che intersecano i grani di quarzo.
Sebbene i ricercatori abbiano precedentemente collegato queste traccePer l'analisi delle collisioni, non era ancora chiaro come si formassero. I risultati del nuovo lavoro mostrano che il numero e l'orientamento di queste linee ci consentono di trarre conclusioni sulla natura dell'impatto. Ad esempio, mostrano quanto era alta la pressione dell'impatto.
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