当一颗陨石穿过大气层撞击地球时，它猛烈的撞击如何改变在着陆点发现的矿物?这些极端的撞击所产生的短暂的化学阶段，能让科学家们了解在行星深处的高温和高压条件下存在的矿物吗?

 

由卡内基大学的Sally June Tracy领导的一项新研究检查了冲击压缩下硅矿物石英的晶体结构，并对这种普遍存在的物质在如此剧烈的条件下如何表现的长期假设提出了挑战。研究结果发表在《科学进展》杂志上。

 

“石英是地壳中最丰富的矿物质之一，存在于多种不同的岩石类型中，杏耀登录地址”特雷西解释说。“在实验室里，我们可以模拟陨石撞击，看看会发生什么。”

 

特蕾西和她的同事——华盛顿州立大学(WSU)的斯特凡·莫瑞尔(Stefan转弯)和普林斯顿大学(Princeton University)的托马斯·达菲(Thomas Duffy，前卡内基研究员)——使用一种特殊的类似炮弹的气枪，以极高的速度将弹丸加速到石英样品中——比从步枪射出的子弹还要快好几倍。特殊的x射线仪器被用来辨别在撞击后不到百万分之一秒内形成的物质的晶体结构。实验在动态压缩区(DCS)进行，该区域由WSU操作，位于先进光子源，Argonne国家实验室。

 

石英是由一个硅原子和两个氧原子组成的四面体晶格结构。由于这些元素在富含硅酸盐的地球地幔中也很常见，所以发现石英在高压和低温条件下所发生的变化，就像在地球内部发现的那样，也可以揭示地球地质历史的细节。

 

当一种材料受到极端的压力和温度时，它内部的原子结构会改变， 杏耀平台经营之道 ，导致其性质发生变化。例如，石墨和金刚石都是由碳制成的。但是，在低压下形成的石墨是软的，不透明的，而在高压下形成的钻石是超硬的，透明的。碳原子的不同排列决定了它们的结构和性质，而这反过来又影响了我们如何处理和使用它们。

 

尽管经过了几十年的研究，科学界对于在撞击事件中，或者在动态压缩条件下(如Tracy和她的合作者所采用的)二氧化硅会形成什么形式存在着长期的争论。在冲击载荷作用下，二氧化硅通常被认为会转变为一种致密的晶体形式，称为辉锑矿——一种被认为存在于地球深部的结构。另一些人则认为，由于冲击波的时间尺度较短，登录杏耀平台这种材料将采用一种致密的玻璃状结构。

 

Tracy和她的团队证明了与预期相反的结果，当受到超过30万倍正常大气压的动态冲击时，石英会经历一个过渡到一种新的无序晶体相，其结构介于完全结晶的辉锑矿和完全无序的玻璃之间。然而，一旦强烈压力的爆发消退，新的结构就不能持续下去。

 

“动态压缩实验让我们能够把这个长期存在的争论平息下来，”特雷西总结道。“更重要的是，撞击事件是理解行星形成和演化的重要部分，持续的调查可以揭示这些过程的新信息。”