Quando nel 1724 una pietra incandescente attraversò i cieli tedeschi e si schiantò nei pressi di Steinbach, in Germania, nessuno poteva immaginare che quel sasso cosmico nascondesse un segreto destinato a sfidare le leggi della fisica. Tre secoli dopo, un team internazionale ha scoperto al suo interno un minerale alieno con proprietà termiche così bizzarre da lasciare sbalorditi anche i ricercatori più esperti.
Tridimite meteorica, il minerale alieno che ignora il calore
La scoperta, pubblicata sulla rivista Proceedings of the National Academy of Sciences, ha dell’incredibile. Michele Simoncelli della Columbia Engineering, insieme ai colleghi Nicola Marzari del Politecnico Federale di Losanna e Francesco Mauri dell’Università Sapienza di Roma, aveva previsto teoricamente l’esistenza di questo materiale utilizzando equazioni quantomeccaniche e tecniche di apprendimento automatico. La conferma sperimentale è arrivata da un team francese della Sorbonne University di Parigi, guidato da Etienne Balan, Daniele Fournier e Massimiliano Marangolo.
Il minerale alieno chiamato tridimite meteoritica non segue le regole basilari della conduzione termica. Normalmente, i cristalli perdono capacità di condurre calore quando la temperatura aumenta, mentre i vetri diventano migliori conduttori. Questo materiale extraterrestre fa qualcosa di completamente diverso: mantiene una conduttività termica perfettamente costante.
Gli scienziati hanno ottenuto un permesso speciale dal Museo Nazionale di Storia Naturale di Parigi per condurre esperimenti su un campione ricavato dal meteorite di Steinbach. I risultati hanno confermato le previsioni teoriche: la conduttività termica di questi minerali alieni rimane sostanzialmente costante nell’intervallo di temperatura compreso tra 80 K e 380 K (da -193°C a 107°C).
Un materiale ibrido tra cristallo e vetro
La caratteristica più affascinante di questo minerale alieno è la sua natura ibrida. La struttura atomica della tridimite meteoritica cade esattamente a metà strada tra l’ordine cristallino e il disordine vetroso. È qualcosa che non dovrebbe esistere secondo le nostre conoscenze attuali, eppure è lì, nascosto in meteoriti che viaggiano nello spazio da miliardi di anni.
Come spiega Simoncelli:
Nel 2019 avevamo derivato un’equazione in grado di descrivere in modo unificato i comportamenti termici opposti osservati in cristalli e vetri. Questa formula matematica non solo cattura le tendenze contrastanti della conduttività termica, ma descrive anche il comportamento intermedio di materiali difettosi o parzialmente disordinati.
Il minerale alieno è stato identificato anche su Marte, rendendo la scoperta ancora più intrigante. Come riportano gli esperti, questo materiale potrebbe fornire indizi cruciali sulla storia termica dei pianeti e sui processi che hanno plasmato il nostro sistema solare.
Applicazioni del minerale alieno per l’industria dell’acciaio
Le implicazioni pratiche di questa scoperta vanno ben oltre la curiosità scientifica. Il team ha previsto che questo minerale alieno potrebbe formarsi attraverso un invecchiamento termico durato decenni nei mattoni refrattari utilizzati negli altiforni per la produzione dell’acciaio. Considerando che la produzione di un solo chilogrammo di acciaio genera circa 1,3 kg di anidride carbonica, e che i miliardi di tonnellate prodotte ogni anno rappresentano circa il 7% delle emissioni di carbonio negli Stati Uniti, materiali derivati dalla tridimite potrebbero contribuire a gestire più efficacemente il calore intenso coinvolto nei processi siderurgici.
La ricerca di Garrett, coautore dello studio, sottolinea come “imparando la maniera in cui i nostri segnali viaggiano nello spazio, otteniamo preziose intuizioni su come proteggere lo spettro radio per le comunicazioni e progettare futuri sistemi”. I metodi sviluppati per modellare e rilevare questi segnali deboli possono essere utilizzati anche in astronomia, difesa planetaria e monitoraggio dell’impatto della tecnologia umana sul nostro ambiente spaziale.
La scoperta di questo minerale alieno apre scenari completamente nuovi per la scienza dei materiali. Come vi raccontavo in questo articolo, i meteoriti continuano a sorprenderci con composizioni chimiche uniche che sfidano le nostre conoscenze.
Tre secoli dopo il suo arrivo sulla Terra, quel meteorite di Steinbach continua a rivelare segreti. I minerali alieni al suo interno potrebbero essere la chiave per tecnologie più sostenibili e efficienti.
Chissà quanti altri tesori nascondono le pietre che cadono dal cielo.
