Na ISS wyrosły kryształy soli w kształcie pustych piramid — grawitacja nie ogranicza wzrostu

Pełny tekst

Niezwykłe zdjęcia i nagrania wideo przedstawiające wzrost kryształów chlorku potasu udostępnił astronauta NASA, Don Pettit. Zamiast formować typowe sześciany, w kosmosie chlorek potasu wykrystalizował w dziwne, puste w środku piramidy o schodkowych kształtach.

Dlaczego kryształy w kosmosie przybierają dziwne kształty?

Na Ziemi hodowla kryształów jest ograniczona przez masę samej substancji – gdy stają się one zbyt ciężkie, mają tendencję do osiadania na dnie naczynia, uginania się lub pękania pod własnym ciężarem . Na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej , gdzie grawitacja jest około milion razy słabsza niż na powierzchni naszej planety, te ograniczenia znikają, pozwalając kryształom na swobodny wzrost we wszystkich kierunkach .

Chlorek potasu (jedna z naturalnie występujących na Ziemi soli ) dąży do formy sześcianu . Jednak w mikrograwitacji proces ten ulega fascynującemu zaburzeniu: kryształ narasta głównie na krawędziach i w narożnikach . Efektem jest powstawanie pustych przestrzeni wewnątrz struktury i tworzenie się charakterystycznych, schodkowych warstw, układających się w misterne formacje. Ponieważ każdy nowy narożnik staje się potencjalnym punktem zmiany kierunku wzrostu, kryształ zaczyna się zwijać , tworząc widoczne na zdjęciu eleganckie „ozdobniki”.

Siły molekularne przejmują kontrolę

Kluczem do zrozumienia tego kosmicznego fenomenu jest zmiana hierarchii sił fizycznych oddziałujących na cząsteczki. Jak wyjaśnia prof. Anne Wilson z Butler University, w mikrograwitacji siły przyciągania cząsteczkowego oraz polarność cząsteczek stają się znacznie bardziej zauważalne . To właśnie te subtelne oddziaływania dyktują, w jaki sposób ciecze i kryształy formują swoje struktury.

Brak zniekształceń wywołanych ciężarem sprawia, że kryształy rosną w sposób niemal idealnie uporządkowany , co nadaje im wygląd tak regularny, że aż nierzeczywisty. Dla badaczy to rzadka okazja, by zobaczyć, jak wygląda „idealna” struktura krystaliczna, pozbawiona defektów , które na Ziemi są nieuniknione przez wpływ grawitacji.

Za tym pięknym obrazem kryje się ogromna wartość badawcza. Zrozumienie mechanizmów tworzenia się struktur z minimalną liczbą defektów może zrewolucjonizować procesy produkcyjne na Ziemi , szczególnie w branży półprzewodników i nowoczesnych materiałów elektronicznych.

Źródło : Live Science

Nasza autorka

Magdalena Rudzka

Redaktorka i wydawczyni National-Geographic.pl. Wcześniej związana m.in. z National Geographic Traveler i magazynem pokładowym PLL LOT Kaleidoscope. Z wykształcenia humanistka (MISH i SNS PAN), ale to przyroda stanowi jej największą pasję. Szczególnie bliskie są jej ekosystemy słodkowodne, a prawdziwym „konikiem” są ryby. W National-Geographic.pl pisze o swoich przyrodniczych pasjach, nauce i medycynie. Prywatnie ceni sobie podróże po nieoczywistych kierunkach, ze szczególnym sentymentem do Europy Środkowej i Wschodniej.