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陨石里发现超导物质

近期一份发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上的研究称,在两块陨石碎片中发现超导物质,这极为罕见。

来自彗星和小行星的陨石示意图。

加州大学圣地亚哥分校和纽约布鲁克海文实验室(Brookhaven Laboratory)的研究人员分析了15块来自彗星和小行星的陨石碎片,在蒙德拉比拉(Mundrabilla)和GRA 95205这两块碎片上发现了超导物质。

由于陨石在太空中各种恶劣的环境下形成,科学家经常能在陨石中发现来自太阳系的古老而多样的物质形态。

这在技术上很有挑战,因为它们的量非常小,很难测出。这个团队使用了一种敏感度格外高的磁场调制微波光谱(MFMMS)技术克服了这个难题。

加州大学圣地亚哥分校的研究员蒂门斯(Mark Thiemens)说,这项发现将影响研究者对多种宇宙环境的理解,特别是在低温环境下超导粒子对行星的形成、形状、磁场来源和内部带电粒子的循环等方面所产生的影响。

这份研究的第一作者沃普勒(James Wampler)说:“天然形成的超导材料很不寻常,它们具有重要意义。”

研究组在迈过第一道使用MFMMS技术侦测超导粒子的难关后,研究人员分成小组分别检测每个样本,找到含有超导粒子的最大块的碎片,接着用振动样品磁力计(VSM)、能量色散X射线光谱(EDX)等多种技术鉴定材料的成分。

“最后分析显示这种材料很可能是铅、锡和铟合金。”沃普勒说。

蒂门斯说,蒙德拉比拉是一种富含硫化铁的陨石,在其来源星球的内核熔化后再缓慢冷却形成;而GRA 95205则是一种罕见的橄辉无球粒陨石(Ureilite),含有独特的矿物成分,在形成过程中很可能受到过猛烈的冲击。

研究员舒勒(Ivan Schuller)说,天然样本显现超导特性这很不寻常。“天然搜集的材料不纯,即使是最简单的超导材料铅,也很罕见以天然形态存在。”

研究者说,在这之前他们只听说过一次在一块鹅卵石的矿物中发现天然超导物质的报告,但是这次在两个几乎没有相似性的陨石中都发现了超导物质,由此研究人员认为在其它的陨石中可能还有新的发现。

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