En kristall med en "förbjuden symmetri" som en gång troddes vara omöjlig att bilda naturligt har hittats. Den så kallade kvasikristallen upptäcktes i en 4,5 miljarder år gammal meteorit i en avlägsen region i nordöstra Ryssland. Och studera det kan hjälpa forskare att ta reda på hur mystiska material som denna bildas i universum. Forskare vid Princeton University, New Jersey studerade en gammal meteorit (visas) och fann en kvasikristall med en struktur som det en gång dubbades "omöjlig". Man trodde att sådant material inte naturligt kunde förekomma i naturen eftersom kristallen har en symmetri i vilken atomer inte bör bildas. Upptäckten gjordes av ett team från Princeton University, och är den andra naturliga kvasikristall som någonsin hittats - både i denna meteorit. Innan teamet hittade den första naturliga kvasikristallen 2009 tyckte forskarna att strukturerna var för sköra och energimässigt instabila för att formas av naturliga processer. – Upptäckten av en andra naturligt förekommande kvasikristall bekräftar att dessa material kan bildas i naturen och är stabila över kosmiska tidsskalor, säger Paul Steinhardt från Princeton University. På utsidan är kvasikristaller fasta mineraler som ser ut som helt normala, men det är deras inre struktur som fascinerar forskare. I stället för de regelbundet återkommande klungorna av atomer som ses i de flesta kristaller innehåller kvasikristaller ett mer subtilt och invecklat atomarrangemang som inbegriper två eller flera återkommande klungor. Som ett resultat, en kvasikristaller atomer kan ordnas på sätt som inte ofta finns i kristaller, såsom formen av en 20-sidig ikosahedron med symmetri av en fotboll. Skillnaden mellan kristaller och kvasikristaller kan visualiseras genom att föreställa sig ett kakelgolv: Plattor som är sexsidiga hexagoner kan passa prydligt mot varandra för att täcka hela golvet. Men femsidiga pentagoner eller tiosidiga detagoner läggs bredvid varje kommer att resultera i luckor mellan plattor. Gruppen publicerade resultaten i tidskriften Scientific Reports. Dr Steinhardt sa att upptäckten ökar möjligheten att andra typer av kvasikristaller kan bildas i naturen. Kvasikristaller är mycket hårda, har låg friktion, och inte leda värme särskilt bra - vilket gör dem bra kandidater för applikationer såsom skyddande beläggningar på objekt som sträcker sig från flygplan till icke-stick kokkärl. Den nyupptäckta kvasikristallen, som ännu inte är namngiven, har en struktur som liknar platta 10-sidiga diskar staplade i en kolumn. Denna typ av struktur är omöjlig i vanliga kristaller, i vilka atomer är packade tätt tillsammans på ett upprepat och ordnat sätt, vilket ger den den "förbjudna symmetrin" monikern. "Byggnaden säger att jag inte är en kristall, men å andra sidan är jag inte heller slumpmässig, säger dr Steinhardt. Kristaller med dessa förbjudna symfonier hade skapats i laboratoriet, men det var inte förrän 2009 som Dr Steinhardt och hans team rapporterade den första naturliga kvasikristall, nu känd som ikosahedrite, i en sten som hade samlats flera år tidigare i Chukotka, Ryssland. Till vänster visar den övre panelen symmetrin av den första naturliga kvasikristallen som kallas ikosahedrite. Den nedre panelen visar symmetrin för den nyligen upptäckta kvasikristallen, som ännu inte har namngetts. Höger är den beställda men icke-standard mönster av kvasikristallen avslöjas av en elektronstråle. Kristaller med dessa förbjudna symfonier hade skapats i laboratoriet, men det var inte förrän 2009 som Dr Steinhardt och hans team rapporterade den första naturliga kvasikristall, nu känd som ikosahedrite, i en sten som hade samlats flera år tidigare i Chukotka, Ryssland (visas) Forskarna bekräftade att kvasikristallen har sitt ursprung i en utomjordisk kropp som bildades omkring 4.57 miljarder år sedan - runt den tid vårt solsystem bildades. De publicerade dessa resultat i Proceedings of the National Academy of Sciences 2012. "Att ta tillbaka materialet och visa att det var av naturligt ursprung var ett viktigt vetenskapligt hinder för att övervinna," Dr Steinhardt sade. Denna nya kvasikristall hittades i ett annat korn av samma meteorit och har 10-faldig, eller dekagonal, symmetri. Den består av aluminium, nickel och järn, som normalt inte finns tillsammans i samma mineral eftersom aluminium binder snabbt till syre, blockera fastsättning till nickel och järn. Forskarna bekräftade att kvasikristallen har sitt ursprung i en utomjordisk kropp som bildades för cirka 4.57 miljarder år sedan, vilket är runt den tid vårt solsystem bildades (konstnärens illustration visas) Forskarna undersöker nu hur mineralet bildades. "Vi vet att det var en meteor kollision, och att temperaturen var runt 1000 till 1.200 grader Kelvin, och att trycket var hundra tusen gånger större än atmosfäriskt tryck, men det är inte tillräckligt för att berätta alla detaljer, säger Dr Steinhardt. – Vi skulle vilja veta om bildandet av kvasikristaller är sällsynt eller ganska frekvent, hur det sker och om det kan hända i andra solsystem. "Vad vi får reda på kan svara på grundläggande frågor om de material som finns i vårt universum.
Forskare vid Princeton University i New Jersey studerade forntida meteorit.
De hittade en andra kvasikristall med en "förbjuden symmetri"
Man trodde att sådant material inte naturligt kunde förekomma i naturen.
Crystal har en symmetri där det inte bör vara möjligt för atomer att bilda.
Upptäckten kan sprida ljus över hur dessa material finns i universum.