Ученые впервые обнаружили природные сверхпроводящие материалы во внеземных объектах — зерна особого вещества в двух метеоритах, упавших на Землю.
Открытие показывает, что метеориты — не просто космический мусор, падающий с неба. Недавние исследования выявили в них внеземные белки и минералы, с которыми мы никогда не сталкивались, а также материалы, более старые, чем сама Солнечная система. Но ученые никогда не видели ничего подобного раньше.
Сверхпроводимость — это набор физических свойств, который обеспечивает «идеальную» электропроводность материала, когда сопротивление внутри материала исчезает. Это ценное явление невероятно редкое для природных материалов. Во всяком случае, на Земле.
Исследователи говорят, что в далеком космосе все может быть иначе, чем у нас здесь: экстремальные условия создают экзотические материальные фазы. Это и невероятно высокие температуры, и чрезвычайно высокое давление.
То есть метеориты помогут найти естественно сформированные сверхпроводящие материалы, выкованные в глубинах космоса. Единственная проблема заключается в том, что прежде такие сверхпроводящие соединения в метеоритах не наблюдались.
В новом исследовании, проведенном учеными Калифорнийского университета в Сан-Диего, были рассмотрены фрагменты 15 различных метеоритов. При этом использовался метод микроволновой спектроскопии с модуляцией магнитного поля, прекрасно подходящий для обнаружения следов сверхпроводимости внутри образцов.
Сверхпроводники были обнаружены только в двух образцах: в железном метеорите под названием Мундрабилла — одном из самых больших среди найденных (Австралия, 1911 год), и в редком урейлитном метеорите с индексом GRA 95205, найденном в в Антарктиде четверть века назад.
Согласно измерениям, которые также основывались на методе магнитометрии с вибрирующим образцом (VSM) и методе энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (EDX), оба пришельца из космоса содержат незначительное количество внеземных сверхпроводящих вкраплений. Ценность находки состоит в том, что новые материалы могут быть сверхпроводящими и во внеземных средах.
Оказалось, что это сплавы свинца, индия и олова. «Даже самый простой сверхпроводящий минерал (свинец) очень редко встречается в естественном виде и, насколько нам известно, ранее не сообщалось о сверхпроводящих природных образцах свинца», — объясняет физик и ученый-нанотехнолог Джеймс Уэмплер.
«Сверхпроводящие частицы в холодных областях космоса могут влиять на структуру звездных объектов, — пишут ученые. — В частности, сверхпроводящие частицы могут поддерживать микроскопические петли тока, генерируемые переходными полями, и влиять на близлежащие магнитные поля».