Imágenes de microcristales de carbono tomadas con microscopios (a) ópticos y (b)–(d) electrónicos de barrido. Crédito:The European Physical Journal Plus (2022). DOI:10.1140/epjp/s13360-022-02768-7
Se descubrieron microcristales de forma inusual formados por carbono puro similar al grafito en el polvo del meteorito más grande del siglo XXI. Es probable que hayan crecido en capas a partir de núcleos de carbono complejos como el fullereno.
El meteorito más grande observado en lo que va del siglo ingresó a la atmósfera terrestre sobre Chelyabinsk en los Urales del Sur, Rusia, el 15 de febrero de 2013. Inusualmente, el polvo de la superficie de este meteorito sobrevivió a su caída y está siendo estudiado exhaustivamente. Este polvo incluye algunos microcristales de carbono de forma inusual. Un estudio de la morfología y las simulaciones de la formación de estos cristales realizado por un consorcio dirigido por Sergey Taskaev y Vladimir Khovaylo de la Universidad Estatal de Chelyabinsk, Rusia, ahora se publica en la revista The European Physical Journal Plus .
El polvo de meteorito se forma en la superficie de un meteoro cuando se expone a altas temperaturas y presiones intensas al ingresar a la atmósfera. El meteoro de Chelyabinsk fue único por su tamaño, la intensidad del estallido de aire en el que explotó, el tamaño de los fragmentos más grandes que cayeron a la tierra y los daños que causó. Más relevante aún, cayó sobre un suelo cubierto de nieve y la nieve ayudó a conservar intacto el polvo.
Taskaev, Khovaylo y su equipo observaron por primera vez microcristales de carbono del tamaño de un micrómetro en este polvo bajo un microscopio óptico. Por lo tanto, examinaron los mismos cristales mediante microscopía electrónica de barrido (SEM) y descubrieron que adoptaban una variedad de formas inusuales:capas cerradas cuasi esféricas y varillas hexagonales. Un análisis posterior con espectroscopia Raman y cristalografía de rayos X mostró que los cristales de carbono eran, en realidad, formas de grafito con formas exóticas.
Lo más probable es que estas estructuras se hayan formado añadiendo repetidamente capas de grafeno a núcleos de carbono cerrados. Los investigadores exploraron este proceso mediante simulaciones de dinámica molecular del crecimiento de varias estructuras de este tipo. Encontraron dos "probables sospechosos" como núcleos para el crecimiento de microcristales:el fullereno esférico (o buckminsterfullereno), C60 , y el hexaciclooctadecano más complejo (C18 H12 ). En conclusión, Taskaev y Khovaylo sugieren que la clasificación de estos cristales podría ayudar a identificar meteoritos del pasado. La visión microscópica de las colisiones de asteroides podría ayudarnos a comprender la formación de planetas