בשעה 5:29 בבוקר ב-16 ביולי 1945, אירע, ללא ספק, רגע מכונן בהיסטוריה של האנושות. מדענים ואנשי צבא אמריקנים פוצצו את פצצת הגרעין הראשונה בעולם באזור מרוחק בניו מקסיקו. הפיצוץ שחרר אנרגיה שוות ערך ל-25 אלף טונות של TNT, אייד לחלוטין את מגדל הפצצה והפך את חול המדבר ברדיוס של 300 מטרים לחומר זכוכיתי.
6 צפייה בגלריה
הפיצוץ בניסוי הגרעיני הראשון בהיסטוריה, שקיבל את השם ניסוי טריניטי
(צילום: Jack Aeby/Planet Pix/ZUMA Press Wire/Reuters)
6 צפייה בגלריה
טריניטיט, מינרל ייחודי שנוצר במהלך ניסוי הפצצה הגרעינית הראשון בעולם בשנת 1945, בעל מבנה גבישי שלא נראה כמותו מעולם
(צילום: Luca Bindi and Paul J. Steinhardt)
מדענים כינו מאוחר יותר את הזכוכית הירוקה-אדומה החיוורת הזו, בעלת הרדיואקטיביות המועטה, "טריניטיט" על שם האתר בו בוצע הניסוי הגרעיני הראשון, במהלכו הופעלה לראשונה בהיסטוריה פצצה גרעינית – טריניטי. כעת, בחלוף יותר מ-80 שנים, חוקרים גילו שחלק מהטריניטיט האדום מכיל גבישים ייחודיים שאינם נמצאים בשום מקום אחר בטבע. הם פירטו את הממצא במחקר שפורסם בכתב העת Proceedings of the National Academy of Sciences.
שלא כמו רוב הקוואזי-גבישים – חומרים מוצקים המציגים סדר אטומי מסודר, אך בניגוד לגבישים רגילים, הם אינם מחזוריים – המורכבים בעיקר מאלומיניום, הקוואזי-גביש במקרה הנוכחי התגלה כעשיר בסיליקון. קיומו הצביע על כך שייתכן שיש גבישים מוזרים אחרים המוסתרים בזכוכית טריניטי. "רצינו לחקור לעומק את תוצרי היווצרות קיצונית אלה", אמר ד"ר לוקה בינדי, מינרלוג מהמחלקה למדעי כדור הארץ של אוניברסיטת פירנצה באיטליה, שנמנה עם מחברי המחקר, ל-Live Science.
6 צפייה בגלריה
דוגמאות של טריניטיט בצבע ירוק מרווה באתר של ניסוי טריניטי
(צילום: Science Photo Library/Reuters)
ד"ר בינדי ועמיתיו למחקר השתמשו במיקרופרוב אלקטרונים (כלי מדעי מתקדם המיועד לניתוח כימי של חומרים מוצקים ברזולוציה גבוהה במיוחד) ובעקיפת קרני רנטגן (טכניקת מחקר ומדידה לא-הרסנית, המשמשת לקביעת המבנה המרחבי, ההרכב הכימי והתכונות הפיזיקליות של חומרים גבישיים) כדי לבחון וריאנט נדיר של טריניטיט אדום, בעל גוון כהה מאוד.
צבע הארגמן של דגימה זו הגיע ממגדל הניסוי שהתפרק ומהציוד המתכתי שסביבו. טיפות מתכתיות מהמבנים הללו נלכדו בתוך זכוכית הסיליקון המותכת כשהיא התמזגה בפיצוץ, ושינתה את גוונה מירוק מרווה לארגמן.
6 צפייה בגלריה
הטריניטיט בעל הגוון האדום שנחקר לעומק בשל מבנהו החריג
(צילום: מתוך כתב העת Proceedings of the National Academy of Sciences)
בדגימה זו, החוקרים מצאו גביש קלאתרט (Clathrate) שלא נראה מעולם. קלאתרט הם סוג של מבנה גבישי שבו יסוד אחד יוצר "כלוב", הכולא בתוכו אטומים אחרים מבלי ליצור איתם קשר כימי. במקרה זה, אטומי סיליקון כללו נחושת, סידן וכמות קטנה של ברזל בתוך סריגי גביש בעלי 12 ו-14 צדדים. סידור מסוג זה נחשב נדיר, במיוחד עבור תרכובות אנאורגניות.
זוהי הפעם הראשונה שגבישי קלאתרט נמצאו כתוצר לוואי של פיצוץ גרעיני. במהלך ניסוי טריניטי, הטמפרטורות עלו על 1,500 מעלות צלזיוס, והלחץ טיפס ל-8 ג'יגה-פסקל לזמן קצר – דומה ללחץ עמוק מתחת לקרום כדור הארץ. תנאים הקיצון הללו אילצו אטומים לתצורות שבדרך כלל לא היו מסוגלים לקבל. "אירועים קיצוניים כמו פיצוצים גרעיניים, ברקים או פגיעות של סלעי חלל יכולים ליצור פאזות ומבנים חדשים של מינרלים שמרחיבים את הבנתנו לגבי האופן שבו חומר מתארגן בתנאים קיצוניים", אמר ד"ר בינדי.
