На Международной космической станции астронавты НАСА вырастили кристалл хлорида калия — и он оказался совсем не таким, как привычные земные образцы. Под микроскопом структура напоминает футуристическую скульптуру: пирамидальные слои закручиваются в изящные спирали, а отдельные участки выглядят как ступени лестницы. Такая поразительная упорядоченность кажется почти неестественной, но у ученых есть объяснение: все дело в микрогравитации.
Изображение и видео необычного кристалла опубликовал астронавт НАСА Дон Петтит. На кадрах — кристаллы хлорида калия, растущие в условиях почти полной невесомости на борту МКС. При этом микрогравитация — это не полное отсутствие притяжения: гравитационное поле там примерно в миллион раз слабее, чем на поверхности Земли.
Профессор Энн Уилсон в интервью Live Science пояснила, что в таких условиях привычные силы отходят на второй план, а ведущую роль начинают играть другие факторы, в частности, молекулярное притяжение и полярность.
[Другие] силы становятся гораздо более выраженными, чем силы гравитации
Именно эти взаимодействия становятся решающими, когда влияние земного притяжения резко ослабевает. В результате хлорид калия кристаллизуется необычным образом: на Земле растущие кристаллы со временем становятся достаточно тяжелыми, чтобы осесть на дно емкости, прогнуться или сломаться. В невесомости же они продолжают расти в том направлении, откуда начали, без искажений под действием веса.
Обычно хлорид калия формирует кристаллы кубической формы. Но в условиях МКС рост происходит преимущественно по краям и углам, а не по граням — центральная часть остается пустой, и возникают характерные пирамидальные структуры. Ученые называют этот феномен «прыгающим ростом»: по мере появления новых углов кристалл может резко менять направление, создавая элегантные спиралевидные узоры. Подобный тип роста характерен не только для хлорида калия: поваренная соль в космосе ведет себя схожим образом.
Значение эксперимента выходит за рамки визуальной эффектности. Материалы, выращенные в микрогравитации, зачастую содержат меньше дефектов — это дает возможность увидеть, как выглядит по-настоящему «идеальная» структура. Такие данные могут помочь усовершенствовать технологии производства полупроводников и других высокотехнологичных материалов на Земле.
МКС остается уникальной площадкой для опытов, которые на Земле практически невозможны. Например, недавно там с помощью модернизированной Лаборатории холодных атомов ученые создали и изучили конденсат Бозе — Эйнштейна.
Ранее Наука Mail рассказывала, что на МКС впервые напечатали ткани печени и почек.