Em 2009, os cientistas fizeram uma descoberta inovadora que acabou sendo atribuída a um canto remoto do mundo. Em uma caixa obtida no Museu Italiano de História Natural de Florença, na Itália, eles encontraram um pequeno grão de mineral extraterrestre que se formou logo após o nascimento do nosso sistema solar, há 4,5 bilhões de anos.
O mineral veio de uma área perto das montanhas Koryak, no leste da Sibéria, e foi entregue à Terra por um objeto conhecido como meteorito Khatyrka. Este último só foi descoberto depois que os pesquisadores retornaram à área em busca de minerais mais exóticos em 2011.
Esta nova rocha foi designada como quasicristal, em reconhecimento às suas propriedades estruturais únicas.
Um quasicristal se parece com um cristal normal por fora, mas por dentro é visivelmente diferente. Enquanto os átomos em um cristal puro estão dispostos em padrões que se repetem constantemente, as redes atômicas dentro do quasicristal são ordenadas e diversas, exibindo uma variedade de formas nunca antes vistas em uma substância natural.
Mais de 100 versões sintéticas desses minerais foram produzidas em laboratórios, entre 1982 e os dias atuais. Até esses experimentos, tal forma de matéria nunca havia sido vista antes, e no passado acreditava-se ser teoricamente impossível de acordo com as ideias aceitas sobre as leis da natureza.
Anteriormente, a única coisa encontrada eram cristais, com seus padrões rigidamente repetitivos, e os chamados sólidos normais, que são compostos de átomos dispostos em nenhuma ordem específica.
História de detetive científico
Mesmo depois que os quasicristais foram criados em laboratório, sua existência na natureza era duvidosa.
Mas uma das pessoas que previu que os quasicristais poderiam realmente ser feitos, o físico teórico da Universidade de Princeton, Paul Steinhardt, estava determinado a não deixar pedra sobre pedra (figurativa e literalmente) em sua busca por quasicristais formados pelos processos da natureza.
Foi Steinhardt o responsável por encontrar a amostra de quasicristal na caixa do museu italiano, com a ajuda de um geólogo italiano chamado Luca Bindi. Steinhardt formou uma equipe de cientistas para estudar esse mineral intrigante, e eles finalmente confirmaram a estrutura única da pequena rocha de uma das áreas mais remotas do planeta.
Para descobrir a verdadeira origem da amostra quasicristal, a equipe de cientistas investigou inúmeras possibilidades. Eles tentaram desenvolver um cenário realista explicando como o quasicristal poderia ter se formado naturalmente na Terra.
Mas, no final, eles conseguiram estabelecer com quase 100% de certeza que ele havia chegado à Terra vindo de algum outro lugar do sistema solar.
A análise de Steinhardt mostrou que o mineral estava embutido em outro mineral conhecido como stishovita.
Esta rocha vem de meteoritos, e seu cerco do quasicrytal significa que ambos os minerais foram formados por um processo de alta pressão aproximadamente ao mesmo tempo dentro de um meteorito que acabou caindo na selva da Sibéria.
Para consolidar ainda mais sua conclusão, estava a descoberta de que a proporção de isótopos de oxigênio dentro do quasicristal não era consistente com as proporções encontradas na Terra, mas era explicável apenas se o quasicristal tivesse sido criado fora do planeta.
“A descoberta é uma evidência importante de que os quasicristais podem se formar na natureza sob condições astrofísicas e fornece evidências de que essa fase da matéria pode permanecer estável por bilhões de anos”,
Explicou Steinhardt após anunciar os resultados da análise de sua equipe.
Não contentes em encontrar apenas um quasicristal, Steinhardt e seus associados fizeram sua própria viagem à Sibéria em 2011. encontrou mais dois quasicristais, cada um com uma estrutura molecular única.
Como os quasicristais são extremamente pequenos, a busca por eles é um pouco como procurar uma agulha no palheiro, e a amostra descoberta mais recentemente só foi descoberta em 2016, cinco anos depois que a amostra do meteorito foi removida da Sibéria.
Verificou-se que todos os três quasicristais continham uma mistura de alumínio, cobre e ferro. O terceiro quasicristal descoberto tem uma estrutura especial que ainda não foi criada de forma sintética em laboratório, destacando o hábito persistente da natureza de produzir mais novidades do que esperamos ou imaginamos ser possível.
Quanto à fonte dos quasicristais formados naturalmente, Steinhardt especula que uma violenta colisão entre dois asteróides nos primeiros dias do sistema solar pode ter criado esses minerais notáveis.
Um estudo minucioso de suas características e de outros materiais na amostra de meteorito de Khatyrka recuperada pode ajudar físicos e geólogos a determinar mais sobre como eram as condições quando o sistema solar estava em seu estágio de formação.
Os quasicristais possuem um pacote interessante de características. São extremamente duros, mas também escorregadios ao toque e não geram muito atrito.
Até agora, a busca por aplicações úteis rendeu apenas alguns resultados, embora os pesquisadores trabalhem com amostras sintéticas há mais de três décadas.
O quasicrystal tem sido usado para endurecer o aço do qual instrumentos cirúrgicos e outros instrumentos médicos são fabricados, e o próprio Steinhardt inventou uma frigideira revestida de quasicrystal que tem algumas qualidades antiaderentes impressionantes. Mas por enquanto é só isso.
No entanto, a esperança brota eterna.
Conforme explicado por Paul Asimov, pesquisador de quasicristal do Instituto de Tecnologia da Califórnia, os cientistas que trabalham nessa área esperam,
“Encontrar novas ligas quasicristalinas que possam ter alguma utilidade, porque nenhuma das descobertas até agora realmente tem outro uso além de “uau , isso é legal'”. Mas não está fora de questão que alguém encontre um uso realmente bom para os quasicristais um dia desses.”
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Estima-se que até 100 toneladas de detritos espaciais entrarão na atmosfera da Terra todos os dias. A maior parte queima, mas alguns milhares de quilos de material chegarão à superfície da Terra anualmente.
Poucos imaginariam que estamos sendo constantemente inundados por rochas e poeira do sistema solar, das quais apenas uma pequena parte será vista ou identificada.
O que, claro, levanta uma questão.
Existem outras formas exóticas e extraterrestres de matéria entregues por meteoritos espalhados em locais remotos ou distantes, apenas esperando para serem descobertos por intrépidos exploradores científicos?
A possibilidade não pode ser descartada.
Ao mesmo tempo, a existência de substâncias como quasicristais era considerada impossível. Outros restos impossíveis de tempos antigos podem ter pousado aqui também, trazidos nas asas de carruagens de rocha ardentes e brilhantes.
E quando forem descobertos, podem nos forçar a expandir nossas concepções sobre a natureza da matéria.
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