Meteorit Steinbach, starý přes 4,565 miliardy let, je nejstarší známý kámen na Zemi – a zároveň materiál s vlastnostmi, které odporují běžné fyzice. Jeho unikátní struktura by mohla inspirovat průlomové technologie pro udržitelný průmysl.
Achondrity jsou poměrně vzácnou skupinou meteoritů, které postrádají chondruly, malá kulatá zrnka, která se tvoří ve vesmíru a poté akretují a vytvářejí větší těleso. Místo toho vznikají vyvřelými procesy, jako je tavení a rekrystalizace, což jim dává vzhled podobný pozemským horninám, jako jsou bazalty. Tento proces vzniku naznačuje, že achondrity jsou úlomky mateřských těles, která prošla planetární diferenciací, což je proces, při němž se planetární těleso rozděluje na vrstvy různého složení, například na kovové jádro a kamenný plášť.
Mnohé z nich jsou prastaré, vznikly v počátcích sluneční soustavy, kdy začaly vznikat planety a měsíce, a poskytují nám tak důležité informace o tomto důležitém období se vzácnými důkazy. Takové meteority nám poskytují jedinečné okno do procesů, které probíhaly na raných planetárních tělesech, a umožňují nám lépe pochopit vývoj naší sluneční soustavy.
Nejstarší meteorit na světě
Nejstarším známým příkladem achondritového meteoritu je Steinbach, železný meteorit o hmotnosti 98 kg nalezený v Německu v roce 1724. Pomocí radiometrického datování vědci stanovili jeho stáří na něco málo přes 4,565 miliardy let, což znamená, že je starší než samotná Země, o níž se předpokládá, že vznikla přibližně před 4,5 miliardami let. To mu vyneslo zápis do Guinnessovy knihy rekordů jako nejstaršímu dosud známému kameni.
Je to proto, že tak staré horniny se na Zemi vyskytují jen zřídka, protože desková tektonika neustále recykluje planetární kůru. Pro dokreslení kontextu tohoto objevu je třeba uvést, že nejstarší hornina vzniklá na Zemi (vzorky hornin ze zeleného pásma Nuvvuagittuq na východním pobřeží Hudsonova zálivu v Kanadě) je stará přibližně 4,28 miliardy let. Toto srovnání zdůrazňuje význam meteoritů, jako je Steinbach, pro studium rané historie sluneční soustavy, protože pozemské horniny byly v průběhu času modifikovány a recyklovány.
Steinbach však není charakteristický pouze svým stářím. V článku publikovaném v Proceedings of the National Academy of Sciences mezinárodní tým podrobně popisuje jeho úžasné vlastnosti. Hlavní z nich je, že se materiál neřídí běžnými pravidly vedení tepla, jak je známe na Zemi. Místo toho si při zahřívání na různé teploty udržuje konstantní úroveň tepelné vodivosti, což činí jeho potenciál pro výrobní aplikace na Zemi nesmírně zajímavým.
Tento mimozemský minerál, který je považován za tepelně odolný díky své podivuhodné schopnosti udržet si stejnou teplotu i při zahřívání, se vyskytuje nejen v meteoritech, ale byl objeven i na Marsu. Tento objev naznačuje, že podmínky vzniku tohoto minerálu mohly být běžné na různých tělesech sluneční soustavy, což poskytuje vodítka o geologických procesech, které probíhaly v minulosti.
Neobvyklý materiál s neobvyklými vlastnostmi
Na rozdíl od většiny těchto úlomků vesmírných hornin nelze Steinbachovu unikátní atomovou strukturu zařadit ani mezi krystaly, ani mezi sklo. Zatímco krystaly mají uspořádanou síť atomů, sklo má neuspořádanou, amorfní strukturu, ale Steinbach se zdá být někde mezi tím. Tato jedinečná struktura mu propůjčuje neobvyklé tepelné vlastnosti.
Atomová struktura zase určuje, jak jednotlivé materiály vedou teplo. Krystaly obecně snižují svou tepelnou vodivost při zahřívání, zatímco skla ji zvyšují. Tepelná vodivost meteorického tridymitu však zůstala konstantní. Toto chování je pro vědce velmi zajímavé, protože by mohlo inspirovat vývoj nových materiálů s pokročilým technologickým využitím.
Vědci pod vedením Michele Simoncelliho z Kolumbijské univerzity předpokládají, že podobné tridymitové materiály by mohly být využity k účinnějšímu řízení extrémních teplot při výrobě oceli, při níž se ročně vypustí ohromující miliarda tun oxidu uhličitého a která představuje 7-9 % celosvětových emisí uhlíku. Takové technologické inovace by mohly mít zásadní význam pro snížení dopadu ocelářského průmyslu na životní prostředí a přispět k boji proti změně klimatu.