Обнаружен один из древнейших минералов Солнечной системы

Исследовательская группа, состоящая из представителей многих американских университетов и музеев, сообщила в средствах массовой информации данные о первых в мире природных образцах минерала кротита CaAl2O4.

Кротит  впервые был обнаружен при изучении небольшого фрагмента метеорита NWA 1934 CV3, который упал в северо-западном районе Африки и относится к группе углеродистых хондритов. Кротит  - включение, которое отличается богатым содержанием кальция и алюминия (CAI). Такое включение заслужило второе название, тугоплавкое, что явно указывает на способность минералов, содержащих такие включения, сохранять свою структуру от разрушений при сверхвысоких температурах. Геологи полагают, что подобные включения могут быть вообще самыми первыми твердыми объектами в солнечной туманности, сформировавшимися около 4.5 миллиардов лет назад.

Фрагмент включения CAI, который так заинтересовал ученых, имеет размеры 2.75 х 4.50 миллиметров и по форме напоминает яйцо. Кротит, являющийся основным элементом CAI в его центральной области, в данном фрагменте соседствует с вкраплениями геленита Ca2Al2SiO7, майенита Ca12Al14O32Cl2, перовскита CaTiO3 и герцинита FeAl2O4. По краям включения, которое со всех сторон окружено оливином, также обнаружены гроссит, шпинель и хибонит.

В попытке изучить данный новый минерал как можно более тщательно, авторы выполнили большой объем работ, в частности, исследования с помощью рентгеноструктурного анализа, дифракции отраженных электронов, детальных анализ с использованием микрозонда и рамановской спектроскопии. В итоге проделанной работы оказалось, что линейные размеры отдельных кристаллов кротита варьируются в пределах от 10 до 350 микрометров, причем более крупные объекты располагались ближе к центру фрагмента. Кристаллы не обладают цветом – полностью прозрачны, имеют некоторый стеклянный блеск. Сам минерал очень хрупок, плотность его, по расчетам, составляет чуть более 2.9 г/мс3.

Кристаллическая структура кротита абсолютно идентична строению довольно известного синтетического вещества, получаемого при сверхнизких давлениях, CaAl2O4, а также имеет некоторую схожесть со структурой тридимита SiO2,  имеющей тетраэдрические формы, в которой Si4+ заменен на Al3+. Баланс заряда сохраняется вследствие того, что в пустоты «каркаса» вносится Са2+.

Ученые полагают, что, скорее всего, фрагменты кротита образовались во время конденсации или кристаллизации из расплава в солнечной туманности по мере ее остывания. Интересно, что фаза высокого давления CaAl2O4, минерал под исконно русским названием дмитрийивановит, также была найдена в CAI, который содержался в углеродистом хондрите NWA 470 CH3.

По материалам science.compulenta.ru