Cristal com “simetria proibida” é encontrado em meteorito de 4,5 bilhões de anos

Um cristal com um arranjo de átomos “pouco ortodoxo” foi descoberto dentro de um antigo meteorito que caiu em uma área remota da Rússia milhares de anos atrás. Esta é apenas a segunda vez que o chamado quasicristal natural foi encontrado. O trabalho está sendo publicado em relatórios científicos nesta semana.

Para entender a diferença entre cristais e quasicristais, imagine um pavimento em mosaico. Telhas em forma de hexágono (com 6 lados) se encaixam perfeitamente ao lado do outro para cobrir todo o chão. Mas se você estabelecer pentágonos (5 lados) ou decágonos (10 lados), você vai acabar com lacunas entre as telhas. Em cristais comuns, os átomos são embalados em conjunto de forma repetida e ordenada. Mas com quasicristais, “a estrutura está dizendo ‘eu não sou um cristal, mas, por outro lado, eu não sou um aleatório qualquer'”, disse Paul Steinhardt, da Universidade de Princeton em um comunicado à imprensa.

Os pesquisadores pensavam que essas estruturas eram muito frágeis e energeticamente instáveis para serem formadas através de processos naturais. Isto é, até que Steinhardt e seus colegas tropeçaram em um cristal com essas simetrias “proibidas” em uma rocha recolhida em Chukotka, na Rússia. Chamado Icosahedrite, o quasicristal se originou em um corpo extraterrestre formado 4.5 bilhões anos de atrás.

Baseado em experiências com raios-X, o quasicristal recém-descoberto tem uma estrutura que se assemelha a discos planos de 10 lados empilhados em uma coluna. Esta simetria de 10 vezes é impossível em forma de cristais comuns.

Um segundo quasicristal foi encontrado no mesmo meteorito, mas em diferentes grãos. Ele é feito de alumínio, níquel e ferro – três coisas que não são normalmente encontradas juntas, desde que o alumínio se liga rapidamente ao oxigênio, bloqueando anexos para os outros dois. Encontrar um segundo quasicristal ocorrendo naturalmente confirma que estes podem, na realidade, se formar na natureza e permanecer estáveis ao longo de bilhões de anos.

Quasicristais são muito resistentes, tem baixo coeficiente de atrito, e não conduzem o calor muito bem, o que os torna perfeitos como revestimentos de proteção. A equipe agora está tentando descobrir como o mineral foi formado. “Sabemos que houve um impacto de meteoro, e que a temperatura estava em torno de 726-926 graus Celsius, e que a pressão era 100 mil vezes maior do que a pressão atmosférica, mas isso não é o suficiente para nos dizer todos os detalhes “, disse Steinhardt. “Nós gostaríamos de saber se a formação de quasicristais é rara ou é bastante frequente, como ocorre, e se isso poderia acontecer em outros sistemas solares. O que nós descobrimos poderia responder a perguntas básicas sobre os materiais encontrados em nosso universo.”

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quinta-feira, 7 de abril de 2016

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