Открытие новых минералов позволяет нам лучше понимать процессы, происходящие в природе, причем не только на Земле, но и в космосе. Однако особо ценную информацию содержат редкие экзотические минералы, так как для их формирования необходимы необычные условия. Например, германиды - соединения германия с другими металлами — образуются только в очень бедных кислородом средах, нетипичных для нашей планеты.
На Земле и в космосе: ученые открыли новый минерал, который объясняет происхождение астероидов
Российские ученые обнаружили новый минерал в породах Норильска и метеорите Румурути — ольгафранкит. Он может пролить свет на процесс формирования космических тел и земного ядра.
Unsplash
Благодаря открытию ученые смогут изучить состав ядер планет, ведь железные метеориты считаются их обломками.
Космический минерал
Примерно 40 лет назад ученые СПбГУ обнаружили германид никеля в породах Норильского рудного района в Красноярском крае. Все эти годы образцы хранились в музее, но недавно минералогам удалось подробнее изучить их химический состав и установить кристаллические структуры. В результате выяснилось, что исследователи, сами того не зная, открыли новый минерал: его назвали ольгафранкитом, в честь российского геолога Ольги Франк-Каменецкой.
Ранее фазу такого состава обнаружили в метеорите Румурути.
Интересно, что именно количество никеля и германия определяет классификацию железных метеоритов. Кроме того, для многих метеоритов прослеживается прямая связь между содержанием этих элементов. Это значит, что обнаруженный в земных породах минерал может присутствовать не только в Румурути, но и в других метеоритах.
В свою очередь железные и железокаменные метеориты считаются частями ядер астероидов или нижней мантии космических тел, то есть пород, сформированных в условиях высоких температур и давлений. Однако ольгафранкит был найден в земных породах, в области низких давлений. Это может изменить известные представления об образовании некоторых космических тел.
Ученые определили, что для формирования ольгафранкита в природе должна сформироваться редкая комбинация условий: высокие температуры и обилие восстановителя (вещества, которое отдает электроны, например углерода в виде углей). Помимо этого, породы должны обогатиться никелем и германием. Изучив условия формирования ольгафранкита на Земле, авторы показали, что природные германиды могут образовываться без участия высоких давлений, то есть близко к поверхности.
Ранее ученые исследовали состав земных пород с самородным железом и выявили еще ряд типичных для железных метеоритов минералов, считающихся на Земле экзотическими. Так, можно предположить, что как минимум часть железных метеоритов могла сформироваться в условиях низких давлений.
«Германиды известны своими необычными физическими свойствами, и мы смогли получить синтетический аналог минерала и дополнить наше описание природного объекта сведениями о его рукотворном "двойнике" (антропотипе). Благодаря нему мы смогли изучить оптические свойства минерала, оценить его твердость, устойчивость к растворению кислотами. Нам пока не удалось установить возраст исследуемого минерала, однако мы надеемся в будущем с помощью изотопного анализа найти ответ и на этот вопрос», — рассказал Олег Верещагин, руководитель проекта, доцент кафедры минералогии Санкт-Петербургского государственного университета.
В дальнейшем ученые планируют сравнить земное и внеземное вещество, чтобы найти разницу в условиях формирования различных бескислородных минералов в космосе и на Земле.