Le premier essai de bombe nucléaire au monde a créé un cristal rare d’un autre monde

Le 16 juillet 1945, l’armée américaine a fait exploser le monde première arme d’essai nucléaire sur le désert du Nouveau-Mexique. En un instant, un revêtement métallique plutonium appareil nommé « Gadget » a implosé, créant une boule de feu gargantuesque qui s’est élevée dans le ciel, vaporisant tout ce qu’il touchait. Le sable a fondu dans du verre radioactif, et un cratère presque aussi large qu’un terrain de football a entaillé le planète. Le test – baptisé Trinity – a été un succès.

Mais Trinity n’a pas seulement détruit; il a également laissé quelque chose d’étrange et de nouveau derrière.

Dans une étude publiée dans le numéro du 1er juin de la revue Actes de l’Académie nationale des sciences, les chercheurs ont détecté des cristaux d’un autre monde appelés «quasi-cristaux» piégés dans les roches bombardées sur le site de Trinity. Ces gemmes étranges, qui n’ont pas la symétrie parfaite des vrais cristaux, ne sont généralement visibles que dans les météorites du système solaire primitif et ne sont forgées que dans la chaleur et la pression extrêmes des explosions les plus puissantes de l’univers.

Ces nouveaux cristaux, incrustés dans les décombres du site de la Trinité, fournissent aux scientifiques la preuve que les quasi-cristaux peuvent également résulter des créations les plus explosives de l’humanité, selon les auteurs de l’étude. Ces cristaux donnent aux chercheurs nucléaires « un nouvel outil dans la boîte à outils » pour analyser la puissance et l’impact des explosions nucléaires passées, aux États-Unis et à l’étranger, a déclaré le co-auteur de l’étude Terry Wallace, directeur émérite du Los Alamos National Laboratory au Nouveau-Mexique. dans un vidéo accompagnant la recherche.

« Comprendre les armes nucléaires d’un autre pays exige que nous ayons une compréhension claire de leurs programmes d’essais nucléaires », Wallace dit dans un communiqué. «Nous analysons généralement les débris et les gaz radioactifs pour comprendre comment les armes ont été construites ou quels matériaux elles contenaient, mais ces signatures se désintègrent. [will] existent pour toujours. « 

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Lorsque le gadget au plutonium a explosé le 16 juillet, la boule de feu résultante était plus chaude que le soleil de la Terre, a déclaré Wallace. La chaleur et la force de cette explosion étaient si fortes que la tour d’essai en métal et le sable environnant ont fondu ensemble en un nouveau type de verre, plus tard appelé trinitite.

La plupart des échantillons de trinitite sont verts, comme une bouteille en verre pâle. Mais les échantillons plus rares sont rouges, probablement parce qu’ils contiennent de plus grandes quantités de cuivre et d’autres métaux provenant de la tour d’essai et de l’équipement d’enregistrement sur le site. Dans leur nouvelle étude, Wallace et ses collègues ont examiné un spécimen de trinitite rouge sous un microscope électronique, en regardant spécifiquement des «taches» métalliques qui pourraient contenir des cristaux.

Dans cet échantillon, l’équipe a détecté un quasi-cristal à cinq côtés avec une structure atomique jamais vue sur Terre auparavant. Le cristal était composé principalement de silicium du sable du désert, mais contenait également des quantités proportionnellement élevées de cuivre, plus quelques le fer et calcium. Le cristal est « magnifique dans sa complexité », a déclaré Wallace – et son équipe ne sait toujours pas exactement comment ni pourquoi il s’est formé de cette façon.

Une chose est claire, cependant: ce quasi-cristal a une origine « indubitable », basée sur sa composition, sa radioactivité et son emplacement de découverte, ont déclaré les chercheurs. C’est un cristal unique forgé dans les incendies de la première explosion nucléaire des États-Unis, et est donc le plus ancien quasi-cristal fabriqué par l’homme sur Terre.

Des cristaux similaires pourraient se cacher dans les décombres d’autres sites d’essais nucléaires – et l’étude des structures uniques de ces cristaux pourrait révéler des informations importantes sur la nature des bombes qui les ont créés, a déclaré Wallace. Débloquer ces connaissances nécessitera beaucoup plus d’études – et beaucoup plus d’échantillons de cristaux – mais en fin de compte, il vaudra la peine de mieux comprendre les explosions au niveau cosmique que les humains ont appris à déclencher ici sur Terre.

Publié à l’origine sur Live Science.