一項研究表明，世界上第一次核爆形成了一種「不可能」的晶體，與地球上其他任何東西都不同

[1945年7月16日凌晨5點29分，世界上第一次核爆在新墨西哥州發生，人類進入了一個危險的新時代。

這次被稱為「三位一體核子試爆」的爆炸雖然蒸發了周圍的沙漠，但也創造了一些令人難以置信的東西。

科學家發現，這次核爆的猛烈程度形成了一種「不可能」的晶體。

研究人員表示，這種奇怪的物質與這個星球上的其他物質不同，它是第一種由核爆形成的物質。

在三位一體測試期間，曼哈頓計畫的工程師引爆了一個簡稱為「小工具」的鈽爆炸裝置。

釋放出的能量相當於 21,000 噸 TNT，98 英尺高（30 m）的測試塔和銅質下部結構瞬間解體。

核火球吞噬了這座塔，融化了它、測量儀器和沙漠沙子，一種名為 Trinitite 的全新礦物的熔滴如雨般落下。

科學家現在發現，這種曾經被認為是可怕紀念品的奇怪礦物含有地球上不應該形成的晶體結構。

在《美國國家科學院院刊》上發表的一篇新論文中，研究人員研究了一種極為罕見的紅色三硝石中形成的晶體，其中含有來自塔和設備的微量礦物質。

在一塊紅色三硝石內部，研究人員發現了一種稱為包合物的晶體結構。

它們由排列在籠狀晶格中的矽原子組成，每個晶格內部捕獲一個鈣原子。

這些結構非常特殊，因為它們的形成需要非常特殊的條件，並且在自然界中很少發現。

卡內基梅隆大學的合著者邁克爾·維多姆教授告訴《每日郵報》：“它們的能量比自然溫度和壓力下通常形成的能量高得多。”

維多姆教授補充說，它「不太可能在實驗室中形成」。

晶體通常在穩定的環境中形成，例如在水中緩慢蒸發時形成的大的硬殼鹽晶體。

然而，非常快速的撞擊有時會產生在其他地方看不到的非常不尋常的晶體形狀。

主要作者、佛羅倫薩大學的盧卡·本迪博士告訴《每日郵報》：“我們發現的包合物是在高度不平衡的環境下形成的，包括極端溫度、高壓、快速冷卻以及富含矽、銅和鈣的非常不尋常的化學混合物。”

“在地球上，這種情況極為罕見，但它們可能會發生在核爆炸、雷擊或隕石撞擊等異常事件中。”

溫度可能超過 1,500 攝氏度，壓力達到數千兆帕，同時大量沙漠沙和銅從塔的基礎設施中蒸發並​​混合在一起。

然後材料會很快冷卻，使晶體以非常不尋常的排列方式形成。

賓德教授說：“核爆炸在轉變為更穩定的階段之前基本上凍結成一種難以接近的原子排列。”

這意味著三位一體本質上是時間凍結的時刻，提供了爆炸內短暫溫度和壓力條件的快照。

正是這些獨特的特性使這些不尋常的礦物成為礦物學家的寶貴資產。

賓迪教授將核爆、隕石撞擊和雷擊等極端條件稱為尋找以前未知礦物的「天然實驗室」。

儘管從基礎科學的角度來看，這項發現更為重要，但它可能為更實用的發明打開了大門。

賓迪教授解釋說，科學家對包合物“非常感興趣”，因為它們表現出不尋常的熱和電特性，包括超導性和高效的熱電行為。

這種新型晶體的發現可以幫助指導尋找更有用的材料。

賓迪教授補充說：“更廣泛地說，研究表明極端環境可以產生傳統合成方法無法實現的新結構，這可能為全新類型的功能材料開闢道路。”