De nya mineralerna hittades i ett litet fragment av Khatyrka-meteoriten, ses här i en tillbakaspridd elektronbild. Kredit:Chi Ma/Caltech
Forskare ledda av mineralogen Chi Ma har identifierat tre nya mineraler i ett litet prov av Khatyrka-meteoriten. Meteoriten, återvunnen i bitar från Koryakbergen i östra Ryssland 1979 och 2011, gjort nyheter under de senaste åren för att innehålla de tre första naturliga kvasikristallerna som någonsin hittats. (En kvasikristall är en fas av fast materia med symmetrier som tidigare ansetts vara omöjliga).
mamma, chefen för Geological and Planetary Sciences divisionens analytiska anläggning vid Caltech, och hans kollegor har hittills upptäckt 35 nya mineraler, inklusive 32 i meteoritprover. Av fler än 5, 000 kända mineraler godkända och katalogiserade av International Mineralogical Association, som bekräftar nya mineraler, cirka 430 kommer från meteoriter – vilket betyder att Ma kan tillskrivas att ha upptäckt ungefär 7 procent av mineralerna som kommer från meteoriter.
De nya mineralerna – kallade "stolperit" (efter Edward Stolper, William E. Leonhard professor i geologi och Caltechs provost); "hollisterit, " för att hedra Princeton-geologen Lincoln Hollister (PhD '66); och kryachkoite, för Valery Kryachko, som upptäckte de ursprungliga proverna av Khatyrka-meteoriten 1979 - bidrar till det begynnande området för nanominerologi, studien av stenprover i nanoskala.
Nanomineralogi använder vanligtvis en teknik som kallas högupplöst analytisk svepelektronmikroskopi (SEM), där en stråle av högenergielektroner fokuseras på ett polerat provs yta. Olika utsända signaler, produceras från interaktionen mellan elektroner och atomer i ett prov, tillåta forskare att observera mineralet ner till en upplösning på 1 nanometer och analysera dess kemiska sammansättning och kristallstruktur i submikrometerskala.
Den nydöpta stolperiten - så namngiven som ett erkännande av Stolpers "många grundläggande bidrag till petrologi och meteoritforskning, och stöd för forskning om naturlig kvasikristall, " Ma säger - är en legering av metalliskt aluminium och koppar (kemisk formel:AlCu). Strukturellt, stolperit är arrangerat i kubisk form, med varje kopparatom i mitten av en kub med aluminiumatomer i alla åtta hörn (och, likaså, varje aluminiumatom sitter i mitten av en kub med åtta kopparatomer).
"Normalt observerar vi inte sådan aluminiumrik metall i rymdstenar eftersom aluminiumet skulle ha reagerat för att bilda aluminiumoxid, " säger mamma. Detta betyder att sannolikheten för att hitta andra stolperitprover är låg. Faktum är att Khatyrka-meteoriten är den enda meteoriten som någonsin hittats som innehåller metalliskt aluminium; meteoritfragmentet som är värd för trion av nya mineraler finns nu i Smithsonian Institution National Museum of Natural History, som har en katalog på mer än 600, 000 exemplar.
De tre nya mineralerna och namnen har bekräftats av Commission on New Minerals, Nomenklatur och klassificering av International Mineralogical Association, som etablerades 1959. För att namnge ett nytt mineral, en forskare måste visa att dess kemiska sammansättning och kristallstruktur gör den unik. För några månader sedan, Ma hade också ett mineral namngivet till hans ära, ett aluminium-titanoxid-mineral (Al2Ti3O9) kallat machiite av Sasha Krot vid University of Hawaii, hittades också i en meteorit. Den här bildades av kondensation i solnebulosan, vilket gör det till ett av de äldsta fasta ämnen som har bildats i solsystemet.