Думали, метеориты уникальны? А вот Земля только что подкинула учёным сюрприз: в Норильске нашли минерал, который раньше считали космическим эксклюзивом. Теперь учебники по геологии придётся переписывать, а заодно — пересматривать, как рождались планеты.
В апреле 2025 года мир узнал о новом минерале, который буквально «упал с небес», но при этом был найден в земной коре. Ну а я, как геолог и любитель космоса, просто не мог пройти мимо такой темы.
Речь идет об ольгафранките — уникальном соединении никеля и германия, которое до этого момента встречалось только в железных метеоритах.
nonograms.ru
Давайте разбираться, что это за зверь такой, откуда он взялся и почему это не просто очередное «британские ученые доказали».
Что за кипиш, шеф?
Короче, команда геологов из Санкт-Петербургского государственного университета (СПбГУ) под руководством Олега Верещагина и их коллег из Института геологии алмаза и благородных металлов СО РАН, Томского государственного архитектурно-строительного университета и Минералогического музея имени А. Е. Ферсмана РАН ковырялась в образцах руды из Норильского рудного района.
Это, например, карьер «Медвежий ручей» — старейший в Норильске. Отсюда начался Норильский металлургический комбинат
Strannik
И не просто ковырялась, а использовали кучу навороченных микроскопов и анализаторов. И вот совершили открытие — новый минерал, состоящий из никеля и германия. Казалось бы, ну никель, ну германий, чего бубнить-то?
А фишка в том, что вещество с таким точным составом и структурой (химики и минералоги поймут) до этого находили исключительно в метеоритах.
Эти образцы, кстати, не вчера из-под земли достали. Они почти 40 лет пылились в музейных коллекциях, ждали своего часа. И вот, дождались.
Новый минерал на руке
Олег Верещагин
Новый минерал получил имя «ольгафранкит». А назвали его так в честь Ольги Викторовны Франк-Каменецкой, профессора СПбГУ и крутого спеца в геологии.
Земной или космический? Да!
Так, стоп. Если его нашли на Земле, почему он «космический»? А вот тут начинается самое интересное.
Дело в том, что аналогичный по составу минерал ранее был зафиксирован в очень редком метеорите под названием Румурути, который упал в Кении аж в 1934 году. Тогда его толком описать не смогли — техники не хватало. А сейчас, сравнив данные (и прибегнув к помощи оптической и электронной микроскопии и спектроскопии), учёные поняли, что это практически близнец.
Метеориты типа Румурути (R) — очень редкая группа, из почти 900 зарегистрированных падений метеоритов только одно было связано с ними
SHIRA Meteorite Museum
Прикол в том, что никель и германий — это не просто два случайных элемента из таблицы Менделеева. Их содержание и соотношение — один из ключевых моментов в классификации железных метеоритов.
То есть, по этим элементам учёные определяют, к какому типу относится тот или иной пришелец из космоса. Если говорить простыми словами, то количество никеля в железе показывает, насколько медленно остывало ядро астероида.
Чем больше никеля, тем дольше металл кристаллизовался. А концентрация германия зависит от того, какие примеси были изначально при формировании тела.
pinterest.com
Эти элементы почти не смешиваются с железом на Земле, зато в космосе, где нет кислорода, они легко образуют сплавы. Поэтому их соотношение — это такой себе рецепт, записанный миллиарды лет назад.
Исходя их этого, учёные делят железные метеориты на разные химические группы (как сорта пива, например):
Группа IAB — много германия, мало никеля. Как лёгкий лагер: простой, но популярный. Группа IVA — мало германия, зато никеля выше среднего. Эдакий крепкий стаут. Аномальные — уникальные соотношения, словно крафтовое пиво с перцем и мёдом. ferra.ru
Например, если в метеорите никеля около 8%, а германия — 200 ppm (частей на миллион), его запишут в группу IAB. А если никеля 16%, а германия 50 ppm — это уже IVA. Эти цифры помогают понять, от какого родительского тела откололся метеорит: крупного астероида с массивным ядром или совсем небольшого.
И вот теперь такой важный «кирпичик» найден в земных породах.
Давление — не главное
Раньше как считалось? Железные и железокаменные метеориты (а ольгафранкит как раз из этой оперы) — это, скорее всего, обломки ядер астероидов или даже каких-то протопланет. А ядро — это что? Это где-то очень глубоко, где гигантское давление и высокие температуры.
Логично? Вполне.
Shutterstock
Но норильская находка эту логику немного… подвинула. Ольгафранкит нашли в породах, которые сформировались в земной коре. А это, знаете ли, совсем другие условия — давление там куда ниже, чем в ядре планеты. Получается, для образования этого хитрого германида никеля не обязательно, чтобы его сжимало со всей дури.
А что тогда обязательно? Геологи говорят: нужны высокие температуры (это да, без них никуда) и, самое главное, — обилие восстановителя.
Восстановитель — это такое вещество, которое очень любит отдавать свои электроны другим веществам. Это например, водород или углерод.
В нашем случае, таким восстановителем мог быть, например, углерод (привет, угольные пласты). И вот получается: там, где жарко и есть кому отдать свои электроны (то есть, среда бескислородная или около того), никель и германий могут сплавиться в ольгафранкит.
Ольгафранкит под увеличением
Олег Верещагин
На Земле такие условия — редкость, особенно в наши дни. А вот в космосе, при формировании планет и астероидов, — вполне себе обычное дело.
Мы достоверно определили, что ольгафранкит из Красноярского края имеет земное происхождение, он был найден в хорошо изученных базальтах. Однако формирование таких фаз не характерно для нашей планеты. Минерал обнаружен в ассоциации с самородным железом и карбидом железа (когенитом), которые найдены всего в нескольких местах на Земле.
Олег Верещагин
доцент кафедры минералогии Санкт‑Петербургского государственного университета
Вот и получается, что открытие этого минерала в земных породах заставляет пересмотреть наши представления о том, какие условия необходимы для кристаллизации.
Зачем нам этот ольгафранкит?
Ну, во-первых, найти на Земле то, что считалось чисто космическим — это уже событие. Это как минимум говорит о том, что условия, похожие на ранний космос, могли существовать и на нашей планете в определённых местах и в определённое время.
Во-вторых, находка ольгафранкита поможет лучше понять, как вообще формировались эти самые метеориты и, возможно, даже ядра планет. Если раньше думали, что определенные минералы — это маркер исключительно сверхвысоких давлений, то теперь придется эту модельку подкорректировать.
ferra.ru
Может, некоторые типы метеоритов образовались не в самых глубоких недрах своих родительских тел, а где-то поближе к поверхности, но в очень специфических «бескислородных ваннах».
В-третьих, это ещё один шажок к пониманию, чем земные минералы отличаются от космических, и где проходит эта грань. Геологи ведь не только нашли ольгафранкит, но и смогли создать его искусственный аналог в лаборатории — так называемый антропотип.
Авторы за работой
Олег Верещагин
Эту копию уже передали в Минералогический музей имени Ферсмана. С его помощью можно подробно изучать свойства минерала: его твёрдость, как он свет отражает, как с кислотами реагирует, и всё такое.
Копаем глубже
Учёные, конечно, на достигнутом останавливаться не собираются. В планах — сравнить земной ольгафранкит с тем, что нашли в метеоритах, чтобы выявить тонкие различия в условиях их образования.
Ещё одна задачка со звёздочкой — определить возраст норильского минерала (пока это не удалось, но изотопный анализ нам в помощь). Это поможет понять, в какую геологическую эпоху на Земле могли возникать такие экзотические условия.
Делайте ваши ставки: когда это могло произойти?
youdrop.ru
Ну ладно, а что там по практическому применению? А то, что германиды — это не просто красивые кристаллы.
Если бы минералы могли работать в офисе, ольгафранкит, вероятно, занял бы место главного инженера по новым материалам. Например, вы хотите создать сверхпрочный сплав для ракеты или сверхлёгкий материал для электроники. Что делать?
Конечно, обратиться к минералам, которые умеют удивлять своими возможностями. Ведь германиды могут проводить ток, выдерживать высокие температуры и вообще стать основой для технологий будущего.
О.О.М.И.
Ну и ещё космос в итоге станет ближе. Понимая, как формировались метеориты, мы лучше узнаем историю Солнечной системы. Может, даже поймём, где искать внеземную жизнь.
В общем, это — не просто очередной камень (геологи, кстати, очень не любят, когда минералы так называют), а Норильск — не только снег и заводы. Теперь это ещё и место, где нашли кусочек космоса (и даже скафандр не понадобился).
Такие дела.
