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PNAS|陨石中首次发现超导现象

 PaperRSS 2020-03-26

陨石中首次发现超导现象

科学家首次在地外天体中发现了自然存在的超导材料,发现了嵌入在坠落地球的两块不同陨石中的超导颗粒。

这一最新发现表明,陨石远不止是从天而降的太空碎片。最近的调查发现,陨石携带的可能是外星蛋白质、我们从未遇到过的矿物质以及比太阳系本身更古老的物质。但是我们以前从来没有见过这样的东西。

超导现象是一组物理特性,它确保了材料的“完美”导电性,这意味着材料内部的所有电阻消失。这种珍贵的现象在没有经过特殊处理的自然材料中是难以置信的罕见,或者至少在地球上是罕见的。

研究人员说,在遥远的天空中,情况可能会非常非常不同,太空中天文事件可以释放出难以置信的高温和极高的压力,这种极端环境会产生地球上看不到的奇异物质相。

正因为如此,人们认为,陨石可能是在太空的奇异环境中发现自然形成的超导材料的良好候选。唯一的问题是,之前的研究从未发现过这种超导化合物。至少到现在还没有。

在加州大学圣地亚哥分校的研究人员领导的一项新研究中,科学家们研究了来自15个不同陨石的碎片,使用了一种叫做磁场调制微波光谱的技术来检测样品内部的超导性。

他们找到了两颗陨石:一颗是名为Mundrabilla的铁陨石,它是迄今为止发现的最大的陨石之一,1911年在澳大利亚被发现;另一颗是一块罕见的叫做 GRA 95205的橄辉无球粒陨石,25年前在南极洲被发现。

他们找到了两颗陨石: 一颗是在一块叫做曼德拉比拉的铁陨石中,这是迄今为止发现的最大的陨石之一,于1911年在澳大利亚被发现; 另一颗是一块罕见的叫做 GRA 95205的亚历石陨石,25年前在南极洲被发现。

根据这个团队的测量结果,这两种太空岩石都含有微量的外太空超导颗粒,这些测量结果也采用了振动样品磁化仪(VSM)和能量分散 X射线光谱仪(EDX)方法。

物理学家和纳米科学家James Wampler说: “自然形成的超导材料是不寻常的,但是它们特别重要,因为这些材料可能在地外环境中具有超导性。”。

这些测量和分析确定了可能的相为铅、铟和锡的合金。

这是一个重大发现,不仅仅是因为它在陨石中的第一次被发现。

“即使是最简单的超导矿物——铅,也很少以天然形式被发现,而且据我们所知,以前也没有关于天然铅样品超导的报道,”作者在论文中解释道。

“事实上,我们只知道一份关于天然材料中超导现象的先前报告,在矿物铜蓝中。”

这些超导颗粒是在两块不同的陨石中发现的,而且是从这么小的太空岩石样本中发现的,这意味着更多的超导相材料可能存在于天文环境中,而它们的超导特性反过来又可能对它们的外太空环境产生各种各样的影响。

“太空寒冷地区的超导粒子可能对恒星物体的结构产生影响,”研究小组写道。

具体来说,超导粒子可以承受由瞬变电场产生的微小电流环,并对附近的磁场有贡献

这些现象最终会有多大的影响,谁也说不准,但是还有很多疑问,现在是时候去思考了。

研究结果发表在美国国家科学院院刊上。

文献来源:

https://www./content/early/2020/03/17/1918056117

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