超导体可天然形成，太空陨石中的新发现

文章介绍了科学家们首次在坠落在地球的陨石中发现了超导颗粒，并通过测量和分析发现这些物质里面可能含有铅、铟和锡合金。

上图为艺术化合成的蒙德拉贝陨石碎片与原行星云，图片来源: James Wampler

科学家首次在外星来物中发现天然形成的超导体材料, 该外星来物分别是两颗陨石，超导体颗粒嵌入在其中。

这个发现再一次说明陨石不仅仅只是天上落下的空间碎石而已。之前已有研究显示，陨石来物携带的可能包括外星蛋白质，还有我们从未接触过的矿物质，乃至比太阳系更古老的物质。但是发现天然超导物还是第一次。

超导现象是材料具有完美导电性的物理特性，即意味着该材料里的所有电阻和其他作用都会消失。从未经过加工的天然材料中，这个珍贵的现象极度罕见，或者说至少在地球上罕见。

上图为磁铁悬浮在超导体上，图片来源：Department of Theoretical Physics at Ural University

研究人员表示，在遥远的外太空，情况可能会非常不同。在太空极端环境中，地球见不到的奇异物相会在因为天文现象诞生，例如释放极度高温或极高压强下。

因此人们推论，对于寻找天然形成的超导物质来源，陨石将是理想备选。唯一的问题是，以前的探索从未发现类似的超导化合物，至少到现在为止未。

在由加州大学圣地亚哥分校的研究人员领衔的新研究中，科学家使用一种称为磁场调制微波光谱（MFMMS）的技术，研究了15种不同的陨石碎片，以检测样本中的超导现象。

上图为振动样品磁强计图解，图片来源：维基百科

最终他们在两颗陨石中有所发现：第一个是陨石中体积最大的蒙德拉比拉铁陨石，于1911年在澳大利亚被发现；另一个是编号为GRA95205的橄辉无球粒陨石，在25年前坠落于南极洲。

上图为展览于西澳大利亚州博物馆的蒙德拉比拉铁陨石，图片来源：维基百科

研究组分别使用振动样品磁强计(VSM)与能量色散X射线谱(EDX)方法进行检测，发现这两颗陨石都含有微量的的地外超导颗粒。

上图为能量色散X射线谱，图片来源：维基百科

“自然产生的超导材料是不常见，但十分重要的是它们可能在地外环境中有超导性” 物理学家和纳米科学家詹姆斯·沃普勒表示，“这些测量分析表明它们可能是铅，铟和锡的合金”

这是一个重大的发现，不仅仅因为它首度在陨石中被探测出。“即便是最简单的超导矿物铅也很少以其天然形式自然发现，据我们所知，以前并未有关于天然铅样本超导的发现，”，研究人员在其论文中表示，“事实上，我们只在以前的一个报告中发现提及矿物陨石中的自然超导物”

也就是说，这次在如此小的样本（十五颗陨石）中就发现有两颗具备超导物的事实说明，有更多超导相物质极有可能在太空环境中存在，而且他们的超导属性可能反过来对他们的外形环境产生影响。

“在太空寒冷区域的超导颗粒可能对恒星结构有影响，”，研究小组写到，“确切来说，超导颗粒可以维持微观电流回路的暂态场并且影响周边的磁场。”

所有人都在猜测这些现象会带来什么样的研究结果，但是有很多新问题需要开始思考了。

作者: sciencealert