onsdag den 19. august 2009

Meteorite mineral i lab

Ved Victoria Gill
Videnskab reporter, BBC News

Ved at smække materialer sammen, videnskabsfolk har gjort et mineral, der findes naturligvis kun i meteorites og dybe lag af Jordens \ 's kappe.

Deres vellykkede "chok" eksperiment afslører nye fingerpeg om dannelsen af vores tidlige Solsystem.

Holdet rapport produktion af mineralet wadsleyite i tidsskriftet PNAS.

Dets oprettelse i laboratoriet viser, at genstande, der kolliderede at danne planeter kan have været langt mindre end tidligere antaget.

Dette kunne støtte forståelse af, hvordan støv og gas, som består vores Solsystem omkring 4,6 milliarder år siden smeltet i planeter.

Det hold, der blev ledet af Thomas Ahrens ved California Institute of Technology (Caltech) i Pasadena, genskabt begyndelsen Solsystem sammenstød i laboratoriet ved at lancere en prik en lang pistol på to materialer - magnesiumoxid og siliciumdioxid (eller kvartsapparatur).

De to materialer var forankret i en stål nyttiggørelse Afdeling, boltet til snude af pistolen.

"Vi har lanceret en tantal prik, der ramte staalkammer og genereret en trykbølge, som rejste gennem stål og til stikprøven," forklarede Paul Asimow, en forfatter af undersøgelsen, der også er en forsker ved Caltech.

"Som [bølge] opformerede gennem det materiale, der blev genereret høje tryk og høje temperaturer for en meget kort tid."

Ved savning de staalkammer i halvdelen, forskerne var i stand til at inddrive den prøve, og undersøge, hvad de havde skabt ved hjælp af en række følsomme analysemetoder.

"Vi bekræftede, at bruge scanning elektronmikroskopi, at det var wadsleyite. Og det også muligt for os at fastslå størrelsen af det korn," sagde Dr. Asimow.

"Det \ 'sa vigtig del af vores undersøgelse - har vi ikke kun gjort wadsleyite, har vi gjort kerner af det, der var mindst et par mikrometer (nogle få tusindedele af en millimeter) i størrelse."

Kort chok

Tidligere forsøg er lykkedes at gøre wadsleyite, men disse bestræbelser involveret lægge prøver under meget højt tryk i lange perioder. Det er første gang mineralet er indgået i en chok eksperiment.

Dr. Asimow forklarede, at før dette, er de fleste forskere ment, at de mineralske tog forholdsvis lang tid at gøre - og at meteorites indeholdende det ville have for at blive udsat for store belastninger i et par sekunder.

Her er forskere gjort det i en microsecond - eller en milliontedel af et sekund.

"Disse chokbølger rejse med hastigheder i størrelsesordenen 10 km i sekundet, så for at forblive på højtryk for en hel anden, ville du brug for at køre sammen to ting, der er 10 km i diameter," sagde Dr. Asimow.

Oprettelse af mineral i en microsecond viser, at presset er nødvendige for at skabe det kunne være genereret af virkningen af objekter blot få meter i diameter.

"Alt omkring 4,6 milliarder år siden blev gas og støv, men noget vi endte med store planeter," sagde Dr. Asimow.

"Disse støv partikler accreted i større og større objekter. Og det \ 's vigtigt for os at forstå, at processen for at forstå geokemi af Jorden."

Douglas Rumble, et geophysicist fra The Carnegie Institution of Washington sagde: "Man har nu til at overveje, om chok funktioner i meteorites kunne have været forårsaget af store eller små sammenstød."

"Det næste skridt er at gøre mere for eksperimenter og forsøge yderligere teknikker, der giver [meget høj] beslutning, så vi kan forstå figurer og mikrostrukturer ... af wadsleyite krystaller."