Некоторые метеориты содержат сверхпроводящие вещества

Группа физиков нашла необычные материалы, славящиеся своей способностью проводить электричество без сопротивления, в двух космических породах.

Открытие подразумевает, что небольшое количество сверхпроводящих материалов может быть относительно распространено в метеоритах, сказал Джеймс Уэмплер из Калифорнийского университета в Сан-Диего 6 марта на заседании Американского физического общества. Исследователи полагают, что в то время как обнаруженные сверхпроводящие материалы не новы для науки, межпланетные странники могут иметь новые, более технологически привлекательные разновидности сверхпроводников.

Сверхпроводники могут потенциально создавать новые энергосберегающие технологии, но у них есть один фатальный недостаток: для них требуется очень низкая температура, что делает их непрактичными для большинства применений. Поэтому ученые ищут новые типы сверхпроводников, которые могут работать при комнатной температуре. Если они будут обнаружены, такие вещества могут привести к значительному улучшению передачи энергии, вычислений и высокоскоростных поездов.

Метеориты — хороший способ исследовать новые экзотические материалы, говорит Уэмплер. «Метеориты формируются в действительно уникальных, действительно экстремальных условиях», таких как высокие температуры и давления.

Исследователи считают, что сверхпроводники метеорита являются особыми, потому что они образуются естественным образом, а не производятся в лаборатории, как и большинство известных сверхпроводников. Фактически, говорит физик Иван Шуллер, также из Калифорнийского университета в Сан-Диего, это самые высоко-температурные, встречающиеся в природе сверхпроводники, хотя они все еще должны быть охлаждены до примерно 5 кельвинов (-268,15 ° С) для работы.

«На данный момент это новинка», — говорит химик Роберт Кава из Принстонского университета. Хотя Кава скептически относится к тому, что тщательные исследования метеоритов приведут к появлению новых полезных сверхпроводников, он говорит, что «сверхъестественно», что сверхпроводники встречаются в метеоритах.

Исследователи бомбардировали кусочки порошкообразного метеорита микроволнами и искали изменения в том, как эти волны были поглощены по мере изменения температуры. Чувствительный метод может отображать мельчайшие следы сверхпроводящего материала в образце.

Анализ порошковых сортов из более чем десятка метеоритов показал, что два метеорита содержат сверхпроводящий материал. Однако сверхпроводники, обнаруженные в метеоритах, представляли собой разновидности материалов, состоящие из сплавов металлов, в том числе индия, олова и свинца, которые уже известны как сверхпроводники.

«Идея состоит в том, чтобы попытаться найти что-то необычное», — говорит Иван Шуллер, возглавляющий исследование. До сих пор эта надежда не была реализована — но это не мешало поиску чего-то более экзотического. Во время предыдущего исследования ученые просмотрели 65 крошечных микрометеоритов, но вообще не обнаружили сверхпроводников.

Поскольку космическое пространство холоднее 5 кельвинов, некоторые метеориты могут даже содержать материалы, которые когда-то были сверхпроводящими в их холодном естественном месте обитания. Это интересная идея, говорит Уэмплер, хотя еще рано говорить о том, может ли такая возможность иметь какие-либо астрономические последствия для того, как объекты ведут себя в космосе.

Больше информации: J. Wampler et al. Natural superconductivity observed in meteorites above 5 K. American Physical Society March Meeting, Los Angeles, March 6, 2018.