Zwykła sól, kosmiczny kształt. Na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej wyrósł niezwykły kryształ

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.