Za extrémních podmínek zlato přeskupuje své atomy a vytváří dříve neznámou strukturu. A když byly tlaky tlačeny na ekvivalent tlaků ve středu Země, zlato získalo ještě podivín.
Toto zjištění vychází z nové studie, ve které vědci z Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) a Carnegieho instituce pro vědu praktikovali alchymii 21. století v Argonne National Laboratory v Illinois. Pomocí vysokoenergetického laseru zahřívali zlato na extrémní teploty a stlačovali ho na tak vysoké tlaky, jaké se nacházejí ve středu Země.
Přesněji řečeno, dali malý kousek plastu před kus zlata a pak vystřelili vysokoenergetický laser skrz plast, který „v zásadě způsobuje explozi, která vysílá plast jednosměrně a rázové vlny v opačném směru,“ řekl hlavní autor Richard Briggs, postdoktorský vědec v LLNL.
Tyto rázové vlny zasáhly zlato a způsobily, že se během nanosekund stlačilo a ohřál extrémně rychle. Oni pak udeřili zlato rentgenovými paprsky a zjistili, kde se rentgenové paprsky odrazily, aby zjistili jeho strukturu. Toto je „poprvé, kdy jsme byli schopni dosáhnout takových podmínek vysokého tlaku a vysoké teploty a podívat se na ně současně pomocí rentgenového záření,“ řekl Briggs Live Science. To, co viděli, bylo „určitě překvapení“.
Zlato obvykle tvoří krystalickou strukturu, kterou vědci nazývají krychlově zaměřenou na tvář (fcc). Představte si kostku jako zemřít. Atomy by seděly na každém rohu a každé tváři, řekl Briggs. Ale většina experimentů prováděných na zlatě zahrnovala jeho pomalé stlačování a při pokojové teplotě, dodal.
Protože tak lojálně tvoří tuto krychlovou strukturu zaměřenou na tvář, bylo zlato používáno jako druh „standardu“ ve vysokotlakých experimentech pro výpočet tlaku, řekl Briggs. Ale když Briggs a jeho tým rychle komprimovali zlato při vysokých teplotách, vytvořilo to, co se nazývá krychlová (bcc) struktura zaměřená na tělo. Tato otevřenější struktura sbaluje atomy do prostoru méně účinným způsobem, což znamená, že zlato nemá v této formě přednost, řekl. Pokud byste si měli umřít představit zemřít znovu, bylo by to, jako by atomy seděly v každém rohu a uprostřed byl jen jeden atom.
Zjištění, že zlato může tvořit tuto novou strukturu, může změnit způsob, jakým vědci používají prvek jako standard ve vysokotlakých experimentech, uvedl Briggs.
Tým zjistil, že struktura zlata se začala měnit z fcc na bcc při přibližně 220 gigapascalech (GPa), což je 2,2 milionunásobek atmosférického tlaku naší planety, uvedli vědci. A co víc, když vědci stlačili zlato nad 250 GPa na tlaky, které jsou stejné jako tlaky ve středu Země (kolem 330 GPa), roztavilo se.
Zjištění byla zveřejněna 24. července v časopise Physical Review Letters.
