Thiên thạch tìm thấy ở Siberia chứa các tinh thể có cấu trúc kỳ lạ

Bình luận Văn Thiện • 11:00, 01/01/20

Các nhà khoa học đã tò mò với một loại tinh thể có trong thiên thạch cực kỳ hiếm thấy ở Siberia. Với kiến thức mà khoa học hiện đại đã tích lũy qua nhiều thế kỷ, thỉnh thoảng họ vẫn ngạc nhiên với điều vừa tìm thấy.

Vài năm trước, các nhà khoa học đã tìm thấy một mảnh khoáng vật được tạo ra ngay sau khi hệ Mặt trời của chúng ta hình thành, khoảng 4,5 tỷ năm trước. Thiên thạch Khatyrka đã mang khoáng vật đó đến Trái đất khi nó rơi xuống Đông Siberia.

Khoáng vật này sở hữu một cấu trúc nguyên tử mà trước đây chúng ta chưa từng tìm thấy trong tự nhiên. Cấu trúc mới này được gọi là giả tinh thể (quasicrystal). Bề ngoài, khoáng vật trông giống như nó được tạo ra từ những tinh thể thông thường trong tự nhiên, nhưng cấu trúc tinh thể bên trong của nó rất khác.

Mẫu nhỏ, có chiều ngang khoảng 3 mm, của thiên thạch Khatyrkite được phát hiện trong bộ sưu tập khoáng sản tại Bảo tàng di sản Storia Naturale ở Florence, Ý (Ảnh: Paul Steinhardt/CC BY-SA 4.0)

Trong tinh thể thông thường, các nguyên tử của nó được sắp xếp theo các cấu trúc rất nhất quán và các cấu trúc đó cứ lặp đi lặp lại. Tuy nhiên, các nguyên tử trong giả tinh thể thì ngược lại. Chúng sắp xếp theo nhiều cấu hình khác nhau, điều này không thể có trong vật chất tự nhiên theo sự hiểu biết khoa học hiện nay của chúng ta.

Mô hình cấu trúc tinh thể 3 chiều thông thường. (Ảnh: Chụp từ Youtube)

Mặc dù các nhà khoa học đã thành công trong việc tạo ra loại tinh thể này trong các phòng thí nghiệm từ đầu năm 1960, họ vẫn nghi ngờ rằng trong tự nhiên có thể tồn tại các tinh thể giống như vậy. Paul Steinhardt, tại nhà vật lý lý thuyết từ Đại học Princeton, cho rằng điều đó không thể xảy ra. Ông và nhóm của mình đã thực hiện một nghiên cứu sâu rộng về khoáng vật và cố gắng tìm hiểu tất cả các cách mà nó có thể được hình thành trên Trái đất. Nhưng cuối cùng họ buộc phải đi đến kết luận rằng nó phải được mang đến đây từ một nơi nào đó ở bên ngoài Trái đất.

Theo tờ International Business Times, ông Vladimir Shustov, người đứng đầu Viện Thiên văn học tại Viện Hàn lâm Khoa học Nga cho rằng không có gì lạ khi tìm thấy khoáng chất mới trong thiên thạch, vì chúng không được hình thành trong cùng điều kiện giống như vật chất được hình thành trên Trái đất.

Nhóm Steinhardt cũng đồng ý với nhận định đó. Kết quả nghiên cứu của họ cho thấy sự hình thành giả tinh thể chỉ có thể xảy ra trong điều kiện vật lý thiên văn. Nhóm nghiên cứu cũng phát hiện khoáng chất khác bao quanh các giả tinh thể, được gọi là stishovite. Cả hai loại khoáng chất phải được tạo ra cùng một lúc, dưới áp suất cao trong thiên thạch trước khi nó rơi xuống Trái đất. Ngoài ra, tỷ lệ các đồng vị oxy được tìm thấy trong giả tinh thể không giống với bất kỳ tỷ lệ tương tự nào được tìm thấy trên Trái đất. Một điều khác nữa làm cho các khối đá này trở nên đặc biệt là nó chứa một lượng lớn nhôm tự nhiên không bị oxy hóa

Một giả tinh thể Ho-Mg-Zn được hình thành như một khối mười hai hình ngũ giác, kép của icosahedron. (Ảnh: Wikipedia)

Nhóm của Steinhardt đã đến Siberia để tìm thêm các mẫu giả tinh thể mới từ thiên thạch. Công việc rất khó khăn, vì các giả tinh thể rất nhỏ. Nhóm nghiên cứu cuối cùng đã tìm thấy hai giả tinh thể khác. Giả tinh thể thứ hai được phát hiện năm năm sau khi họ phát hiện ra điều đặc biệt trong mẫu đầu tiên. Tất cả ba giả tinh thể đều có cấu trúc phân tử độc đáo của riêng mình.

Từ những khám phá này, chúng ta có thể kết luận rằng vũ trụ đa dạng hơn những gì chúng ta biết. Nhiều quy luật khoa học chỉ có thể áp dụng trên tinh cầu nhỏ bé của chúng ta mà thôi.

Văn Thiện (tổng hợp)

Tham khảo: ancient origins, thevintagenews