Кротит: минерал, который старше Земли

Как открыли кротит

Кротит — необычный минерал. Он образовался при чрезвычайно высоких температурах — условиях, характерных для умирающих звезд или вращающегося диска вещества, из которого возникло наше Солнце.

Минерал обнаружили в 2011 году в обломке метеорита в Африке. Метеорит, названный NWA 1934, относится к редкому типу CV3 — углистым хондритам, считающимся одними из самых древних веществ в Солнечной системе. Он упал на Землю после миллиардов лет скитаний по космосу. Внутри метеорита ученые заметили необычное кальций-алюминиевое включение размером всего 2,75 на 4,5 мл, которое они прозвали «треснувшим яйцом». Именно внутри этого включения и нашли кротит.

Открытие растянулось на несколько этапов. Сначала геолог Гарольд Коннолли из Нью-Йоркского университета и его студент Стюарт Суини Смит обратили внимание на включение, способное выдерживать экстремальные температуры. Затем образец отправили в Калифорнийский технологический институт, где другой ученый провел детальный анализ. Финальную точку поставил Энтони Кампф из Музея естественной истории Лос-Анджелеса: с помощью рентгеновской дифракции он подтвердил, что перед учеными — ранее неизвестный природный минерал. Международная минералогическая ассоциация зарегистрировала его в сентябре 2010 года под номером IMA 2010-038.

Назвали кротит в честь Александра Н. Крота (р. 1959), космохимика из Гавайского университета, нашего бывшего соотечественника, который внес важный вклад в понимание ранних процессов в Солнечной системе.

Как выглядит кротит

Кротит — минерал прозрачный и бесцветный, со стеклянным блеском. Он дает белую черту. Твердость по шкале Мооса составляет примерно 6,5 — это довольно твердый минерал, близкий по этому показателю к полевому шпату. При этом он хрупкий, с раковистым изломом, и его расчетная плотность — 2,94 г/см³.

Кротит представляет собой смесь кальция, алюминия и кислорода, расположенных в уникальном кристаллическом виде. Это образование могло произойти только при температурах выше 1500℃, аналогичных тем, которые были обнаружены в самом раннем протопланетном диске.

Для ученых анализировать кротит — все равно что читать книгу по космической истории. Каждая часть минерала хранит секреты о зарождении Солнечной системы. Например, полученные данные подтверждают теорию о том, что минералы, подобные кротиту, сконденсировались из горячего газообразного облака, окружавшего новорожденное Солнце.

Почему кротит так заинтересовал ученых

Кротит привлек внимание ученых прежде всего своим возрастом. Условия, необходимые для его образования, в точности повторяют те, что царили на заре Солнечной системы около 4,6 млрд лет назад. Это делает его одним из древнейших минералов в нашем уголке Вселенной.

На Земле кротит не может возникнуть естественным путем. Для его роста нужны одновременно две вещи: высокие температуры (выше 1500℃) и низкое давление. В недрах нашей планеты температура, конечно, растет, но вместе с ней растет и давление. А на поверхности таких горячих мест, где жарко, но давление низкое, в природе не существует. Именно поэтому кротит встречается только в метеоритах, которые сохранили его в первозданном виде, словно капсулы времени.

К тому же сам метеорит NWA 1934 хранит в себе еще как минимум восемь других минералов, и один из них тоже оказался ранее неизвестным науке. Это делает находку особенно ценной.

Чем полезен кротит для людей

Удивительно, но мы, люди, непреднамеренно создали нечто очень похожее на кротит. Некоторые виды искусственного бетона — в частности, цемент на основе алюмината кальция — имеют поразительное сходство с этим космическим минералом. Самый похожий тип бетона, монокальциевый алюминат, обладает той же химической формулой, но иным расположением атомов. Это похоже на то, как алмаз и графит, будучи одним и тем же веществом, различаются кристаллической структурой.

Кроме того, у кротита есть «родственник» — минерал дмитрийивановит, который также встречается только в метеоритах. У него схожая химическая формула, но другое расположение атомов. Оба минерала получили имена в честь геологов, и оба помогают ученым лучше понять процессы, происходившие на заре Солнечной системы.

Однако практического применения у кротита пока нет. Это не драгоценный камень и не промышленное сырье. Его ценность — исключительно научная. Кротит интересен не тем, что из него можно сделать, а тем, что он может рассказать о прошлом нашей планетной системы.

По материалам zmescience.com.