新發現：45億年隕石存在「不可能」合金

【記者張秉開／綜合報導】科學家在年齡45億年的隕石中再次發現神奇合金，其原子排列呈現「不可能的」10面對稱稜柱體的特點。

據《探索》（discovery）3月19日報導，在這塊接近太陽系年齡（推測小於50億年）的隕石中，發現這種神奇的類似晶體的礦物質，是有趣的科學之謎。主持這項研究的美國普林斯頓大學史坦哈德（Paul Steinhardt）博士尚未為新發現的物質命名。這種物質在科學上稱為準晶體，因为它看似晶體，但是其微觀結構中的原子排列方式不同於晶體，其原子排列是正十邊面稜柱體。普通晶體的原子排列為二、三、四、六次旋轉對稱，準晶體為五次以上甚至二十次的對稱。

讓人驚奇的是，除了這顆隕石的45.7億年齡幾乎與太陽系差不多，還發現這塊準晶體是通常情況下不可能形成的鋁、鎳和鐵的合金，因為鋁被氧化後無法與鎳和鐵組合在一起。

隕石中準晶體成因不明

據《探索》報導，這是第二次在這塊隕石顆粒中發現準晶體。2009年，史坦哈德博士第一次在來源於俄羅斯楚科奇（Chukhotka）的Khatyrka隕石中，發現正二十面體（Icosahedrite）結構的鋁銅鐵合金準晶體。推測其隕石是在大約1.5萬年前墜落地球。

對於自然界隕石中存在準晶體的原因，英國《每日郵報》3月19日報導引述史坦哈德博士的話說：「我們知道，隕石墜落效應可以產生溫度高達凱爾文溫標的1千至2千度，而且隕石中的壓力可高達10萬個大氣壓以上，但是這並不足以真正的說明（準晶體）形成。」

史坦哈德博士進一步解釋說：「我們不知道準晶體是罕見還是很常見，它們怎樣形成的，以及能否在其他的太陽系中形成。」

該發現發表於2015年3月13日的《科學報導》（Scientific Reports）。

準晶體應用廣泛 原子排列非常規則

早在1984年，以色列理工學院科學家舍特曼（Daniel Shechtman）在實驗室的鋁錳合金中，第一次發現電子衍射斑為正五邊形對稱的原子排列。此後，科學家在實驗室發現多種準晶體。舍特曼因發現準晶體獲得2011年諾貝爾化學獎。

因為準晶體很堅硬、摩擦係數小（易滑）、導熱性差的特點，而被應用廣泛，從飛機表面的塗層到日常生活的不沾鍋。但是，2009年之前，科學家一直認為準晶體的結構「太脆弱」，不能自然形成。資料記載，使用電子顯微鏡、X射線衍射等方法觀察準晶體的結構，可以呈現美麗的各種對稱衍射圖案，而且在那些反應原子排列的美妙形態中隱藏著黃金分割1.618。