Американо-немецкая исследовательская группа смоделировала столкновения с метеоритами в лаборатории и наблюдала сопровождающие их изменения в структуре двух различных минералов группы полевых шпатов при помощи рентгеновской дифракции. Результаты этих экспериментов показывают, что одни и те же структурные изменения могут происходить при очень разных давлениях, в зависимости от скорости сжатия. Эти результаты помогут ученым при воссоздании условий, которые привели к формированию ударных кратеров на поверхности Земли и других планет земной группы.

Метеориты играют важную роль в формировании и эволюции Земли и других планетных тел Солнечной системы. Однако условия столкновения, в частности размер метеорита, его скорость, а также максимальные давление и температура, развиваемые при столкновении, обычно определяют через большое время после столкновения по необратимым изменениям состояния горных пород ударного кратера.

Для решения задачи восстановления условий столкновения по состоянию горных пород материала ударного кратера ученые изучают поведение материалов в условиях высоких температур и давлений. Минералы группы полевых шпатов — альбит (NaAlSi3O8), анортит (CaAl2Si2O8) и представляющий собой их смесь плагиоклаз (NaxCa1-xAl2-xSi2+xO8) — являются очень распространенными в коре планет земной группы. Поэтому структурные изменения этих минералов при высоких температурах и давлениях могут помочь восстановить условия древних столкновений.

В новой работе ученые во главе с Ларсом Эмом (Lars Ehm) из Университета Стоуни-Брук, США, изучили в лаборатории аморфизацию минералов альбита и анортита под действием больших давлений, развиваемых в ячейке с алмазной наковальней. Результаты экспериментов показали, что давление, при котором происходит потеря образцом кристаллической структуры и переход в аморфное состояние, сильно зависит от скорости увеличения нагрузки: так, при минимальной скорости сжатия в 0,1 ГПа/с альбит полностью перешел в аморфную форму при давлении 31,5 ГПа, в то время как при самой высокой скорости сжатия, составляющей 81 ГПа/с, этот переход произошел уже при давлении 16,5 ГПа.

Согласно авторам, полученные в ходе этих экспериментов данные позволят точнее моделировать физические условия древнего космического столкновения по текущему состоянию минералов, входящих в состав материала ударного кратера.