Невозможность второго рода. Невероятные поиски новой формы вещества - Пол Стейнхардт
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
Продолжив изучение остальной части силиката в зерне № 125, за пределами среза FIB, мы обнаружили, что она состоит из минералов, образующих формы, напоминающие рыхлую матрицу того зерна, которое мы с Гленном анализировали вскоре после возвращения из экспедиции. Разница заключалась в том, что на этот раз зерна минерала матрицы были спрессованы в плотный комок, чего как раз и следовало ожидать в случае, если он подвергся высокоскоростному удару другого астероида в космосе. Ударная волна, вызванная столкновением, могла сжать и уплотнить рыхлое вещество матрицы в те формы, которые мы видели под микроскопом. И столкновение расплавило бы матрицу в определенных местах, где температура и давление были особенно высокими. Открытие лестниц из аренсита и кремния, а также анализ смятой матрицы давали нам прямое количественное доказательство того, что метеорит Хатырка подвергся одному из самых мощных ударов, следы которых когда-либо обнаруживались в углистых хондритах CV3.
Все, что мы узнали на тот момент, подтверждало уникальность метеорита Хатырка. Мы с Лукой чувствовали мощнейший прилив сил и готовность взяться за следующие открытые вопросы.
Были ли природные квазикристаллы частью метеорита Хатырка, когда он начал формироваться в зарождающейся протосолнечной туманности 4,5 миллиарда лет назад? Или они образовались позже в результате столкновения?
Линкольн поддерживал вторую теорию, согласно которой природные квазикристаллы образовались после сильного удара. Он считал более вероятным, что алюминий и медь первоначально были химически связаны с более типичными для хондритовых метеоритов минералами. Он предполагал, что некоторые из этих минералов расплавились под действием высокой температуры и давления при столкновении, высвободив свои атомы для образования как квазикристалла, так и двух “невозможных” кристаллических алюмомедных сплавов хатыркита и купалита, обнаруженных в образце.
С другой стороны, Гленн Макферсон склонялся к тому, что квазикристаллы и сплавы алюминия и меди существовали с самого начала. Он считал более вероятным, что чистые алюминий и медь конденсировались непосредственно из газа протосолнечной туманности на самых ранних стадиях развития Солнечной системы и были частью метеорита Хатырка на протяжении всего его существования.
Поначалу было непонятно, как сделать выбор между этими двумя теориями. Нам с Лукой нужно было придумать какой-то новый эксперимент. Но какой? – недоумевали мы.
Затерянные в космосе
Мой принцип заглядывать под каждый камень иногда приводил к проблемам.
Пока Чейни и Линкольн продолжали делать находки в зерне № 125, мы с Лукой размышляли над новыми способами изучения наших образцов. Нам отчаянно хотелось придумать новые неразрушающие тесты. Образцы из экспедиции были очень ограниченным ресурсом, и мы старались сохранить как можно больше материала для новых этапов исследования.
Проблемы стал создавать процесс подготовки наших образцов для электронного микроскопа. Образец сначала нужно было закрепить в специальном держателе, залив его горячей эпоксидной смолой, затем дать ему остыть и, наконец, разрезать заключенный в оболочку материал, чтобы открыть гладкую поверхность, которую можно было бы изучать.
Затвердевшая эпоксидная смола помогала сохранить образец в целости во время разрезания, но именно с нашими материалами при этом возникала специфическая проблема. Тепло эпоксидной смолы имело тенденцию повреждать контакт между металлом и силикатами. Наши образцы были особенно уязвимы из-за разницы в скорости теплового расширения алюмомедных сплавов и силикатов. Поскольку мы как раз изучали места контакта между этими материалами, нам надо было, насколько возможно, предохранить их от возмущений.
Многообещающей альтернативой была рентгеновская томография – по сути, КТ для минералов. Она позволяет идентифицировать минералы внутри образца и построить чрезвычайно полезную трехмерную реконструкцию. Этот метод уже хорошо зарекомендовал себя в медицинской диагностике, но все еще оставался относительно новым в изучении минералов. Он не мог и приблизиться к тому высокому разрешению, которого мы достигли в эксперименте на установке FIB, и даже уступал по точности уже использованным нами электронным микрозондам. Но у него было одно главное преимущество: для него не требовалось ни разрушительной горячей эпоксидной смолы, ни процедуры нарезки.
Мы с Лукой читали об этой новой технологии и решили выполнить пробный эксперимент. Лука смог получить доступ к аппарату с низким разрешением. Поэтому он протестировал часть образца, не покрытого эпоксидной смолой. Результаты выглядели многообещающе, и я договорился о проведении более точных сканирований в Центре рентгеновской компьютерной томографии высокого разрешения при Техасском университете, где аппараты были из числа лучших в мире. От меня требовалось лишь предоставить лаборатории чистые образцы, которые не покрывались эпоксидной смолой.
К тому времени совершенно нетронутыми оставались только два образца, с которыми Лука работал во Флоренции. Так что именно их предстояло отправить в Техас. Лука тщательно упаковал два зерна – № 124 и № 126, – используя те же методы, которые применял для отправки мне образцов в течение пяти предыдущих лет. Как обычно, он сам отнес набитую мягким наполнителем коробку в офис Air Express во Флоренции и отправил ее мне в Принстон.
И все. Это был последний раз, когда мы ее видели. Компания Air Express потеряла всякий след наших бесценных крошечных зернышек.
Я был в ужасе. В абсолютном, неподдельном ужасе. Наша экспедиционная команда совершила почти невозможное: преодолела тысячи километров до самого восточного края России, пересекла тундру, форсировала бурную реку Хатырку, избежала встречи с огромными камчатскими бурыми медведями, сражалась с безжалостными комарами, выкопала тонны почти замерзшей глины в ледяной воде голыми руками, пробилась сквозь шторм обратно к цивилизации, вывезла наш просеянный материал из России, кропотливо отсмотрела миллионы зерен – и все это только ради того, чтобы какой-то безымянный некомпетентный работник потерял две из наших самых ценных находок?
Следующие несколько месяцев я как одержимый проверял свой почтовый ящик, пока Лука проедал плешь представителям Air Express.
Покинула ли посылка Италию? Она что, застряла на таможне? В зоне выдачи багажа? Оказалась закопана в глубине кузова грузовика доставки? А как насчет компьютерной системы отслеживания?
Со все растущим отчаянием Лука пытался добиться помощи от курьерской компании, объясняя, как чрезвычайно редки эти зерна, как трудно их было достать и насколько они важны для научных исследований и нашего понимания фундаментальной природы материи.
С течением времени Лука впадал во все большее возбуждение. Но итальянский офис Air Express просто игнорировал инцидент. Им так и не удалось выяснить, что случилось с нашей посылкой. Хуже всего то, что персонал не проявлял ни малейшего желания помочь.
Годом ранее я усомнился в разумности использования экспресс-почты, когда Гленн с ее помощью отправил мне несколько редких образцов из Смитсоновского института. Но он лишь рассмеялся и сказал мне, что все геологи пользуются той или иной экспресс-почтой, даже когда
