В метеоритах впервые обнаружены сверхпроводники

Учёные впервые обнаружили в метеоритах сверхпроводящий материал. Открытие заставляет по-новому взглянуть на формирование планет и другие процессы в Солнечной системе.

Достижение описано в научной статье, опубликованной в журнале PNAS.

Напомним, что сверхпроводники — это вещества, которые при достаточно низкой температуре переходят в сверхпроводящее состояние. В этом состоянии их электрическое сопротивление в точности равно нулю. Ток может сколько угодно циркулировать по ним, не угасая.

О каких температурах идёт речь? Для большинства известных сверхпроводников это лишь несколько градусов выше абсолютного нуля. Например, свинец переходит в сверхпроводящее состояние при -266 градусах по Цельсию, олово — при -269 градусах по Цельсию.

На Земле такие низкие температуры достижимы только в стенах лабораторий. А вот для космических просторов подобный холод — дело обычное. Сверхпроводник, оказавшийся в таких условиях, сможет поддерживать неугасающий ток, а с ним и магнитное поле. И вот здесь начинается область, интересная астрономам.

Во-первых, железные метеориты красноречиво свидетельствуют, что на небесных телах встречаются материалы, способные к намагничиванию. Поэтому магнитные поля могут повлиять на многие процессы, в том числе на формирование планет.

Во-вторых, Солнечная система пронизана заряженными частицами (в основном протонами, электронами и ядрами гелия). Магнитные поля искривляют их траектории, влияя на то, сколько таких частиц попадёт в ту или иную точку пространства.

Однако до сих пор не было доказательств, что в космосе есть сверхпроводники. На Земле даже свинец или олово в естественных условиях крайне редко встречаются в чистом виде, что уж говорить о сложных сверхпроводящих сплавах или соединениях.

Специалисты из США задались целью найти сверхпроводники в метеоритах. Сначала они теоретически определили, какие разновидности небесных камней обеспечивают больше всего шансов на успех. С учётом этой информации учёные обследовали обломки 15 разных небесных тел. И при анализе двух образцов им улыбнулась удача.

Исследователи обнаружили сверхпроводящие зёрна во фрагменте богатого железного метеорита Мандрабилла, найденного в Австралии. Учёные полагают, что это осколок ядра крупного астероида, которое вначале было расплавленным, а потом очень медленно остывало.

Также сверхпроводники были зафиксированы в метеорите GRA 95205, подобранного в Антарктиде. Он относится к урейлитам — редкому классу каменных метеоритов, выделяющихся своим необычным химическим составом. Вероятно, этот образец сформировался под влиянием сильных ударов во время столкновений небесных тел.

В обоих случаях фрагменты сверхпроводящего материала были микроскопическими, и экспертам пришлось применить тонкие лабораторные методы, чтобы их обнаружить.

Эксперимент показал, что найденное вещество демонстрирует сверхпроводимость при температуре около -268 градусов по Цельсию. Специалисты идентифицировали его как сплав свинца, олова и индия.

Авторы полагают, что сверхпроводники могут существовать и в других разновидностях метеоритов, и найти их — дело будущего.

К слову, ранее «Вести.Наука» (nauka.vesti.ru) писали о самой древней магнитной записи в Солнечной системе.