Cientistas da UC San Diego e do Laboratório Brookhaven em Nova York foram à procura de materiais supercondutores onde os pesquisadores tiveram pouca sorte antes. Visando uma população diversificada de meteoritos, eles investigaram os 15 pedaços de cometas e asteróides para encontrar "Mundrabilla" e "GRA 95205" - dois meteoritos com grãos supercondutores.

Enquanto os meteoritos - devido às suas origens extremas no espaço - apresentam aos pesquisadores uma ampla variedade de fases materiais dos estados mais antigos do sistema solar, eles também apresentam desafios de detecção devido à mensurabilidade potencialmente minuciosa das fases. A equipe de pesquisa superou esse desafio usando uma técnica de medição ultrassensível chamada espectroscopia de microondas modulada por campo magnético (MFMMS). Detalhes de seu trabalho são publicados em Proceedings of the National Academy of Sciences ( PNAS )

Em seu jornal, Pesquisadores da UC San Diego, Mark Thiemens, Ivan Schuller e James Wampler, junto com Shaobo Cheng e Yimei Zhu do Brookhaven Lab, caracterizar as fases dos meteoritos como ligas de chumbo, estanho e índio (o metal não alcalino mais macio). Eles dizem que suas descobertas podem impactar a compreensão de vários ambientes astronômicos, observando que partículas supercondutoras em ambientes frios podem afetar a formação de planetas, forma e origem dos campos magnéticos, efeitos de dínamo, movimento de partículas carregadas e muito mais.

"Materiais supercondutores de ocorrência natural são incomuns, mas eles são particularmente significativos porque esses materiais podem ser supercondutores em ambientes extraterrestres, "disse Wampler, um pesquisador de pós-doutorado no Grupo de Nanociência Schuller e o primeiro autor do artigo.

Schuller, um distinto professor do Departamento de Física com experiência em supercondutividade e computação neuromórfica, nortearam as técnicas metodológicas do estudo. Depois de mitigar o desafio de detecção com MFMMS, os pesquisadores subdividiram e mediram amostras individuais, permitindo-lhes isolar os grãos contendo a maior fração de supercondutividade. Próximo, a equipe caracterizou os grãos com uma série de técnicas científicas, incluindo magnetometria de amostra vibratória (VSM), espectroscopia de energia dispersiva de raios-X (EDX) e métodos numéricos.

"Essas medições e análises identificaram as fases prováveis ​​como ligas de chumbo, índio e estanho, "disse Wampler.

De acordo com Thiemens, um distinto professor de química e bioquímica, meteoritos com condições extremas de formação são ideais para a observação de espécies químicas exóticas, como supercondutores - materiais que conduzem eletricidade ou transportam elétrons sem resistência. Ele notou, Contudo, a singularidade dos materiais supercondutores que ocorrem nesses planetas extraterrestres [menores].

"Minha parte do projeto era determinar qual das dezenas de milhares de meteoritos de muitas classes era um bom candidato e discutir a relevância para os processos planetários; um do núcleo de ferro e níquel de um planeta, o outro da parte mais superficial que foi fortemente bombardeada e foi um dos primeiros meteoritos onde diamantes foram observados, "disse Thiemens.

De acordo com o químico cosmológico, que tem um meteorito com o seu nome - Asteróide 7004Markthiemens - Mundrabilla é um meteorito rico em sulfeto de ferro de uma classe formada após derreter em núcleos de asteróides e resfriar muito lentamente. GRA 95205, por outro lado, é um meteorito ureilita - uma peça rara semelhante a uma pedra com composição mineral única - que sofreu fortes choques durante sua formação.

De acordo com Schuller, a supercondutividade em amostras naturais é extremamente incomum.

"Os materiais coletados naturalmente não são materiais puros de fase. Mesmo o mineral supercondutor mais simples, liderar, raramente é encontrado em sua forma nativa, "Schuller explicou.

Os pesquisadores concordaram que sabiam de apenas um relatório anterior de supercondutividade natural, no mineral covelita; Contudo, porque as fases supercondutoras relatadas no artigo PNAS existem em dois desses meteoritos diferentes, provavelmente existe em outros meteoritos.