Υπό ακραίες συνθήκες, ο χρυσός αναδιατάσσει τα άτομα του και σχηματίζει μια προηγουμένως άγνωστη δομή. Και όταν πιέζονταν οι πιέσεις στο ισοδύναμο αυτών που βρίσκονται στο κέντρο της Γης, ο χρυσός πήρε ακόμα πιο περίεργο.
Το εύρημα προέρχεται από μια νέα μελέτη στην οποία οι ερευνητές από το Εθνικό Εργαστήριο Lawrence Livermore (LLNL) και το Ινστιτούτο Επιστήμης Carnegie άσκησαν την αλχημεία του 21ου αιώνα στο Εθνικό Εργαστήριο Argonne στο Illinois. Χρησιμοποιώντας λέιζερ υψηλής ενέργειας, θερμαίνουν το χρυσό σε ακραίες θερμοκρασίες και το συμπιέζουν σε πιέσεις τόσο υψηλές όσο αυτές που βρίσκονται στο κέντρο της Γης.
Πιο συγκεκριμένα, έβαλαν ένα κομμάτι πλαστικό μπροστά από ένα χρυσό κομμάτι και στη συνέχεια πυροβόλησαν ένα υψηλής ενέργειας λέιζερ μέσα από το πλαστικό, το οποίο "προκαλεί κατά βάση μια έκρηξη που στέλνει πλαστικά με ένα τρόπο και κύματα κλονισμού στην αντίθετη κατεύθυνση", ανέφερε ο κύριος συγγραφέας Richard Briggs, ένας μεταδιδακτορικός επιστήμονας στο LLNL.
Αυτά τα κύματα σοκ χτύπησαν το χρυσό και το έκαναν να συμπιέσει και να ζεσταθεί πολύ γρήγορα, μέσα σε νανοδευτερόλεπτα. Έπειτα χτύπησαν το χρυσό με ακτινογραφίες και ανίχνευσαν όπου οι ακτίνες Χ αναπήδησαν για να καταλάβουν τη δομή τους. Αυτό είναι "η πρώτη φορά που έχουμε φτάσει ποτέ σε τέτοιες συνθήκες υψηλής πίεσης και υψηλής θερμοκρασίας και τις βλέπουμε ταυτόχρονα χρησιμοποιώντας ακτινογραφίες", δήλωσε ο Briggs στην Live Science. Αυτό που είδαν ήταν «σίγουρα μια έκπληξη».
Ο χρυσός σχηματίζει συνήθως μια κρυσταλλική δομή που οι επιστήμονες των υλικών αποκαλούν επικεντρωμένες στο κέντρο κυψέλες (fcc). Φανταστείτε ένα κύβο σαν ένα πεθαίνουν. Τα άτομα θα καθίσουν σε κάθε γωνία και σε κάθε πρόσωπο, είπε ο Briggs. Αλλά τα περισσότερα πειράματα που διεξήχθησαν σε χρυσό έχουν αναλάβει τη συμπίεση αργά και σε θερμοκρασία δωματίου, πρόσθεσε.
Επειδή διαμορφώνεται τόσο πιστά αυτή η κυβική δομή, ο χρυσός έχει χρησιμοποιηθεί ως ένα είδος "πρότυπου" σε πειράματα υψηλής πίεσης για τον υπολογισμό της πίεσης, δήλωσε ο Briggs. Αλλά όταν ο Briggs και η ομάδα του συμπιέζονταν γρήγορα το χρυσό σε υψηλές θερμοκρασίες, σχημάτισε αυτό που ονομάζεται κυβική δομή. Αυτή η πιο ανοιχτή δομή συσκευάζει τα άτομα σε ένα χώρο με λιγότερο αποδοτικό τρόπο, πράγμα που σημαίνει ότι ο χρυσός δεν προτιμά να είναι σε αυτή τη μορφή, είπε. Εάν θα φανταζόσαστε πάλι το θάνατο, θα ήταν σαν τα άτομα να κάθονται σε κάθε γωνία, με μόνο ένα άτομο στη μέση.
Το συμπέρασμα ότι ο χρυσός μπορεί να διαμορφώσει αυτή τη νέα δομή μπορεί να αλλάξει τον τρόπο με τον οποίο οι επιστήμονες χρησιμοποιούν το στοιχείο ως πρότυπο σε πειράματα υψηλής πίεσης, δήλωσε ο Briggs.
Η ομάδα διαπίστωσε ότι η δομή του χρυσού άρχισε να αλλάζει από fcc σε bcc σε περίπου 220 gigapascals (GPa), δηλαδή 2,2 εκατομμύρια φορές την ατμοσφαιρική πίεση του πλανήτη μας, σύμφωνα με τους ερευνητές. Επιπλέον, όταν οι ερευνητές συμπιέζουν το χρυσό πέραν των 250 GPa σε πιέσεις ισοδύναμες με αυτές που βρέθηκαν στο κέντρο της Γης (περίπου 330 GPa), λειώθηκαν.
Τα ευρήματα δημοσιεύθηκαν στις 24 Ιουλίου στο περιοδικό Physical Review Letters.
