Orsolya, Zsolt2019. október 21., hétfő
Tudomány

Az arany legritkább megjelenési formája a világon

2019.06.10.NG
National Geographic Magyarország

Több mint 130 évvel a megtalálását követően most figyelhették meg a szakemberek a Kosszarv nevű termésarany szokatlan kristályszerkezetért.

Kosszarv különös alakja

A drótszerű termésarany régóta hatalmas rejtély a tudósok számára. E nagy sűrűségű fém vizsgálatának csak néhány módszere van, s senki sem kockáztatta meg, hogy elroncsolja a különleges felépítésű szerkezetet. Most viszont roncsolás nélkül rápillanthattak a szakemberek a drótszerű termésarany kristályszerkezetére, s ezzel feltárulkozik a különös, göndör formavilág keletkezésének mikéntje is – olvasható a nationalgeographic.com oldalán.

1887-ben, a Coloradói Gilman közelében lévő Ground Hog aranybánya rendkívül érdekes darabbal örvendeztette meg az aranyásókat: a kb. 12 cm magas, nagyjából 26 dkg tömegű termésarany drótkötegre hasonlító példánya három ágra szakadt, az ágai visszahajlottak, ez a legritkább megjelenési forma, amit valaha is találtak.

John Rakovan, az Ohioban lévő Miami Egyetem ásványtani szakértője szerint abszolút egyedülálló a darab, semmi hozzá foghatót nem találtak még.  A ritkaságának azonban az volt a hátulütője, hogy senki se merte megvizsgálni, mivel ehhez fel kellett volna vágni a rendkívül ritka darabot, így nem derült ki, mi módon keletkezhetett, hosszú évtizedeken át rejtély maradt.

A kutatók most vethették az első pillantást a Kosszarv különös formájú termésaranyának belsejére, mégpedig a Los Alamos-i Nemzeti Laboratórium 800 méteres részecskegyorsítója segítségével. Kiderült, hogy a drótköteg, ami sok tucatnyi csillogó aranydrótnak tűnik, vagy egyetlen hatalmas aranykristály, vagy esetleg egészen kevés egybenőtt kristály alkotja csupán.

A mérések eredményét eddig még nem publikálták szaklapban, szakmai ellenőrzésen átesett formában, de a geológusközösség körében már most nagy a lelkesedés az előzetesen kiadott adatok miatt. A mostani eredmények, és a jövőbeli hasonló vizsgálatok lehetőségei széles körű alkalmazhatóságot sejtetnek, akár a hatékonyabb bányászati technológiák terén, akár a fémek beépítését igénylő eszközökben, az arany számára újszerű felhasználási lehetőséget biztosítva, mondta Raquel Alonso-Perez, a Kosszarvnak otthont adó Harvard múzeumának kurátora.

Albert C. Burrage, a Harvard volt diákja és elkötelezett ásványgyűjtő még a halála előtt megszervezte, hogy a gyűjteménye megfelelő helyre kerüljön. Azt láthatjuk, amint átadja e gyűjtemény egy részét a massachusettesi alma mater részére. A több mint 1500 darab közt volt a különösen értékes Kosszarv is.
Forrás: Photograph Courtesy of the Mineralogical & Geological Museum at Harvard University, copyright 2012, President and Fellows of Harvard College/ nationalgeographic.com

James Hagadorn, a Denveri Természettudományi Múzeum geológiai részlegének kurátora szerint fantasztikus eredményt értek el, és biztos, hogy még többel is előrukkolnak majd. E múzeumnak szintén vannak a Coloradói Ground Hog bányájából származó drótszerű termésarany példányai. „Mi is gondolkodtunk rajta, hogy kipróbáljuk a vizsgálati módszert a saját példányainkon”

A Los Angeles-i Természettudományi Múzeum ásványtani gyűjteményének kurátora, Aaron Celestian szerint „Igen újszerű és nagyon izgalmas eredmény született”, e múzeumnak is van drótszerű termésaranya.

Arany fogkrém
Az aranybányászatról a patakokban megtett útjuk során legömbölyített rögök juthatnak eszünkbe, ám az arany képes igen különös kristályokká is fejlődni, amint a kőzetrepedéseken keresztüláramló természetes forró vizes ásványi oldatokból kirakódik. Ha ezek a kristályok hosszúkás alakot öltenek, drótszerűnek nevezzük őket.

Hagardon szerint olyasmit képzeljünk el, mintha ráléptek volna egy fogkrémes tubusra, csakhogy itt a kitüremkedő végeredmény szilárd arany.

A drótszerű termésarany, amelynek hosszirányú vájatok jellemzik a külsejét, mintha habzsákból nyomták volna ki, rendkívül ritka. A vájatos drótszerű termésarany e speciális mintázatról kapta a nevét. Rakovan szerint egy kézen megszámlálhatók azon lelőhelyek, amelyekből előkerült már ilyen típusú termésarany.

A Kosszarv jelenleg a Harvard Ásványtani és Geológiai Múzeumában van, s az 1900-as évek közepén került ide, Albert C. Burrage egykori diák hatalmas gyűjteményével, amelyet az egyetemnek adományozott. A példányt a megtalálásakor 160 dollárosra becsülték a tömege alapján, mai értéken számítva ez kb. 4500 dollár. A jelenlegi értékét Rakovan biztonsági okokból nem árulta el.

Az 1887-ben előkerült Kosszarv a valaha talált legnagyobb méretű drótszerű termésarany. Az emberek igen hamar felismerték a különlegességét és értékét, s „ritka, különös formájú példánynak” nevezték a The Great Divide című denveri lapban.
Forrás: Photograph courtesy of the Mineralogical & Geological Museum at Harvard University, copyright 2012, President and Fellows of Harvard College/nationalgeographic.com

A 2018 februári tucsoni éves Ékkő- és Ásványkiállításon Alonso-Perez megkereste Rakovant, s kifejtette neki, hogy szeretné az aranyszarvat megvizsgáltatni. Rakovan, aki még emlékezett a múzeumban gyerekkorában tett látogatások során megcsodált ragyogó példányra, nem habozott. Ő és a kutatócsoportja megkeresték a Los Alamos-i Nemzeti Laboratórium szakembereit, s reménykedtek benne, hogy lehetőséget találnak a példány kristályszerkezetének roncsolásmentes vizsgálatára.

Hatalmas kihívás volt azonban a felbecsülhetetlen értékű tárgy elszállítása Massathusettsből Új- Mexikóba. A bonyolult biztonsági protokoll, rengeteg papírmunka és meghatározott eljárások kidolgozása hónapokat vett igénybe – mondta Alonso-Perez, hozzátéve, hogy a nukleáris kutatóintézet még egy jó nagy kupaccal növelte a szükséges papírok mennyiségét. Végül azonban az aranydarab végigjárhatta az útját.

Sven Vogel, a Los Alamos-i Nemzeti Laboratórium neutronfizikai központjának szakembere azt mondta, valószínűleg ez a legértékesebb tárgy, ami valaha a kezébe került.

Ezüst és arany
A Los Alamos-i csapat neutronokkal bombázta a mintapéldányt, ez az a szubatomi részecske, amely képes áthatolni az arany felületén. Amikor a kristály szerkezetéhez érnek a neutronok, szétszóródnak különböző irányba. Amikor egyetlen kristályról van szó, akkor csak egészen kevés irányba szóródnak, minél több a kristály, annál többféle irányt vesznek.

A vizsgálatokból az derült ki, hogy az aranyszarvat nagy valószínűséggel egyetlen, vagy igen kevés kristály alkotja, nem pedig számos kristály együttese. Egy kolumbiai, sokkal kisebb példány elemzése is azt eredményezte, hogy nagyon csekély számú kristály építi fel a drótszerű termésaranyat.

Ez éles ellentétben áll a drótszerű termésezüst tulajdonságaival, az ezüstnél e megjelenési forma meglehetősen gyakori, s annak vizsgálata alapján az ezüst számtalan kristály egybekapaszkodó kötegéből épül fel.

A Kosszarv esetében még egy meglepetést adott a vizsgálat. Az elnyelt neutronok alapján kiderült, hogy nem tiszta aranyról, hanem kb. 30 százalékban ezüstöt is tartalmazó elegyről van szó. A röntgensugarak segítségével elvégzett további vizsgálatok is igazolták, hogy a példány sűrűsége s így az összetétele is annak teljes egészében azonos.

A küldetés teljesítve
Hogy pontosan mit jelentenek az eredmények, az még viták tárgya, de néhány érdekes következtetésre már okot ad egy, a Geology folyóiratban nemrégiben megjelent tanulmány, amelyben a drótszerű termésezüst kialakulását taglalják. E munkában Rakovan és kutatótársai ezüst-szulfidból növesztettek szintetikus drótszerű ezüstöt, hogy rájöjjenek, a természetben miként keletkezik. Már az 1500-as évekből vannak feljegyzések a drótszerű ezüst mesterséges létrejöttéről, a bányászok beszámoltak róla, hogy az ezüstércből a fém kiolvasztása során különös, hajszerű fémszálak keletkeztek. A mostani kutatás során hasonló módszert alkalmaztak azzal, hogy fokozatosan eltérő hőmérsékletet hoztak létre az ezüst-szulfid tömbben.

A drótocskák kialakulásának oka az ezüst-szulfid azon tulajdonsága lehet, amit szuperionos vezetésnek hívunk, ez azt jelenti, hogy a fokozatosan eltérő hőmérséklet vagy elektromosság hatására az ezüst ionjai a szilárd ásványtömbön igen nagy sebességgel száguldanak keresztül, magyarázza Rakovan. Ezek a nagy sebességű ezüstrészecskék azután a tömb felületén felgyülemlenek, s a már ott lévőket egyre kijjebb tolják, a folyamat mindaddig folytatódik, míg a körülmények fennállnak és van utánpótlása az ezüstnek. A kutatók a kísérleteik során alig fél óra alatt kb. 1 cm hosszú drótezüstöket tudtak növeszteni így.

„A saját szemünkkel láthattuk, miként nő” – mondta Rakovan. Talán ez a sebesség az oka annak, hogy az ezüstnél sok kristály összefonódásából alakul ki a drótszerű megjelenési forma. Az arany sokkal kevésbé reaktív és nem formál természetes szulfidokat, így sokkal tovább tarthat a növekedése is a drótszerű formának, ami arra ad lehetőséget, hogy egyetlen kristályból és sokkal nagyobb méretben alakulhasson ki. Rakovan ahhoz hasonlította a folyamatot, mint amikor téglákból építünk fel egy falat. „Ha igazán lassan készül a fal, gyönyörű egyenletes lesz, de ha mindenki kapkod és siet, a fal teli lesz hibákkal, a kristálynövekedés során ezek a hibák maguknak az egyedi kristályoknak a határvonalai.” Az arany és ezüst növekedéséről a jövőben készülő vizsgálatok majd feltárhatják e különbségek pontos okát.

Rakovan hozzáteszi: „Többet tudtunk meg a drótszerű ezüstről az elmúlt 2 év során, mint az azt megelőző 400 évben, s ez igazán nagyszerű eredménye a munkánknak.”

Alonso-Perez számára még többet jelentenek a vizsgálat eredményei: „Úgy érzem, hogy teljesítettük a küldetést, amire a múzeumi gyűjtemény léte indított.”

A múzeumok a közoktatás, ismeretterjesztés szerves részei, azonban emellett a természettudományi gyűjtemények a jövő generációk kutatói számára, akik a korábbiaknál kifinomultabb vizsgálatokkal tudják a bonyolult kérdésekre megtalálni a válaszokat, számtalan lehetőséget rejtenek. Ilyen példa volt a több mint 130 éve talált, múzeumban őrzött aranytömb részecskegyorsítós vizsgálata is.

„A legtöbb múzeumi gyűjtemény a kiállítások célját szolgálja, a látogatók bejönnek és élvezik, ami eléjük tárul. Azonban mélyen legbelül úgy gondolom, a legfőbb cél a kutatás, és a tudomány előre mozdítása.” – vélekedik Rakovan.

Hozzászólások

Európai óraátállítás – 2019. október 27.

Európai óraátállítás – 2019. október 27.

Az uniós választások után számos korábban megkezdett nemzetközi program folytatása következik. Az óraátállítás kérdése is napirendre kerül.

A Hubble is megörökítette a csillagközi üstököst

A Hubble is megörökítette a csillagközi üstököst

Az ősz csillagászati szenzációját, a 2I/Borisov nevet kapott csillagközi üstököst a Hubble űrtávcső szemén keresztül is megnézhetjük már.

Azonosították a midwayi csata egyik roncsát

Azonosították a midwayi csata egyik roncsát

A japán zászlóshajót 5400 méteres mélységben találták meg.

Neandervölgyi és gyenyiszovai gének segíthették a túlélést

Neandervölgyi és gyenyiszovai gének segíthették a túlélést

Elődeink több alkalommal is keveredtek mind a neandervölgyi, mind a gyenyiszovai emberfajokkal.

Összefüggés lehet az elhízás és az asztma között

Összefüggés lehet az elhízás és az asztma között

Először találtak zsírszövetet túlsúlyos emberek tüdejében ausztrál kutatók.

National Geographic 2019. októberi címlap

Előfizetés

A nyomtatott magazinra,
12 hónapra

8 220 Ft

Korábbi számok

National Geographic 2010. januári címlapNational Geographic 2010. februári címlapNational Geographic 2010. márciusi címlapNational Geographic 2010. áprilisi címlapNational Geographic 2010. májusi címlapNational Geographic 2010. júniusi címlapNational Geographic 2010. júliusi címlapNational Geographic 2010. augusztusi címlapNational Geographic 2010. szeptemberi címlapNational Geographic 2010. októberi címlapNational Geographic 2010. novemberi címlapNational Geographic 2010. decemberi címlapNational Geographic 2011. januári címlapNational Geographic 2011. februári címlapNational Geographic 2011. márciusi címlapNational Geographic 2011. áprilisi címlapNational Geographic 2011. májusi címlapNational Geographic 2011. júniusi címlapNational Geographic 2011. júliusi címlapNational Geographic 2011. augusztusi címlapNational Geographic 2011. szeptemberi címlapNational Geographic 2011. októberi címlapNational Geographic 2011. novemberi címlapNational Geographic 2011. decemberi címlapNational Geographic 2012. januári címlapNational Geographic 2012. februári címlapNational Geographic 2012. márciusi címlapNational Geographic 2012. áprilisi címlapNational Geographic 2012. májusi címlapNational Geographic 2012. júniusi címlapNational Geographic 2012. júliusi címlapNational Geographic 2012. augusztusi címlapNational Geographic 2012. szeptemberi címlapNational Geographic 2012. októberi címlapNational Geographic 2012. novemberi címlapNational Geographic 2012. decemberi címlapNational Geographic 2013. januári címlapNational Geographic 2013. februári címlapNational Geographic 2013. márciusi címlapNational Geographic 2013. áprilisi címlapNational Geographic 2013. májusi címlapNational Geographic 2013. júniusi címlapNational Geographic 2013. júliusi címlapNational Geographic 2013. augusztusi címlapNational Geographic 2013. szeptemberi címlapNational Geographic 2013. októberi címlapNational Geographic 2013. novemberi címlapNational Geographic 2013. decemberi címlapNational Geographic 2014. januári címlapNational Geographic 2014. februári címlapNational Geographic 2014. márciusi címlapNational Geographic 2014. áprilisi címlapNational Geographic 2014. májusi címlapNational Geographic 2014. júniusi címlapNational Geographic 2014. júliusi címlapNational Geographic 2014. augusztusi címlapNational Geographic 2014. szeptemberi címlapNational Geographic 2014. októberi címlapNational Geographic 2014. novemberi címlapNational Geographic 2014. decemberi címlapNational Geographic 2015. januári címlapNational Geographic 2015. februári címlapNational Geographic 2015. márciusi címlapNational Geographic 2015. áprilisi címlapNational Geographic 2015. májusi címlapNational Geographic 2015. júniusi címlapNational Geographic 2015. júliusi címlapNational Geographic 2015. augusztusi címlapNational Geographic 2015. szeptemberi címlapNational Geographic 2015. októberi címlapNational Geographic 2015. novemberi címlapNational Geographic 2015. decemberi címlapNational Geographic 2016. januári címlapNational Geographic 2016. februári címlapNational Geographic 2016. márciusi címlapNational Geographic 2016. áprilisi címlapNational Geographic 2016. májusi címlapNational Geographic 2016. júniusi címlapNational Geographic 2016. júliusi címlapNational Geographic 2016. augusztusi címlapNational Geographic 2016. szeptemberi címlapNational Geographic 2016. októberi címlapNational Geographic 2016. novemberi címlapNational Geographic 2016. decemberi címlapNational Geographic 2017. januári címlapNational Geographic 2017. februári címlapNational Geographic 2017. márciusi címlapNational Geographic 2017. áprilisi címlapNational Geographic 2017. májusi címlapNational Geographic 2017. júniusi címlapNational Geographic 2017. júliusi címlapNational Geographic 2017. augusztusi címlapNational Geographic 2017. szeptemberi címlapNational Geographic 2017. októberi címlapNational Geographic 2017. novemberi címlapNational Geographic 2017. decemberi címlapNational Geographic 2018. januári címlapNational Geographic 2018. februári címlapNational Geographic 2018. márciusi címlapNational Geographic 2018. áprilisi címlapNational Geographic 2018. májusi címlapNational Geographic 2018. júniusi címlapNational Geographic 2018. júliusi címlapNational Geographic 2018. augusztusi címlapNational Geographic 2018. szeptemberi címlapNational Geographic 2018. októberi címlapNational Geographic 2018. novemberi címlapNational Geographic 2018. decemberi címlapNational Geographic 2019. januári címlapNational Geographic 2019. februári címlapNational Geographic 2019. márciusi címlapNational Geographic 2019. áprilisi címlapNational Geographic 2019. májusi címlapNational Geographic 2019. júniusi címlapNational Geographic 2019. júliusi címlapNational Geographic 2019. augusztusi címlapNational Geographic 2019. szeptemberi címlapNational Geographic 2019. októberi címlap

Hírlevél feliratkozás

Kérjük, erősítsd meg a feliratkozásod az e-mailben kapott linkre kattintva!

Kövess minket