Des chercheurs dirigés par le minéralogiste Chi Ma ont identifié trois nouveaux minéraux dans un minuscule échantillon de la météorite Khatyrka. La météorite, récupéré en morceaux dans les monts Koryak dans l'est de la Russie en 1979 et 2011, fait l'actualité ces dernières années pour contenir les trois premiers quasi-cristaux naturels jamais trouvés. (Un quasicristal est une phase de matière solide avec des symétries que l'on croyait auparavant impossibles).

Maman, le directeur de la Plateforme analytique de la division Sciences géologiques et planétaires à Caltech, et ses collègues ont découvert 35 nouveaux minéraux à ce jour, dont 32 dans des échantillons de météorites. Sur plus de 5, 000 minéraux connus approuvés et catalogués par l'International Mineralogical Association, qui confirme de nouveaux minéraux, environ 430 proviennent de météorites, ce qui signifie que Ma peut être crédité d'avoir découvert environ 7 pour cent des minéraux provenant de météorites.

Les nouveaux minéraux — surnommés « stolpérite » (d'après Edward Stolper, le professeur William E. Leonhard de géologie et le prévôt de Caltech); "hollistérite, " en l'honneur du géologue de Princeton Lincoln Hollister (PhD '66); et kryachkoite, pour Valery Kryachko, qui a découvert les échantillons originaux de la météorite Khatyrka en 1979 - contribue au domaine naissant de la nanominérologie, l'étude d'échantillons de roche à l'échelle nanométrique.

La nanominéralogie utilise généralement une technique appelée microscopie électronique à balayage (MEB) analytique à haute résolution, dans lequel un faisceau d'électrons de haute énergie est focalisé sur la surface d'un échantillon poli. Divers signaux émis, produit à partir de l'interaction des électrons et des atomes dans un échantillon, permettent aux scientifiques d'observer le minéral jusqu'à une résolution de 1 nanomètre et d'analyser sa composition chimique et sa structure cristalline à une échelle submicrométrique.

La stolpérite nouvellement surnommée - ainsi nommée en reconnaissance des "nombreuses contributions fondamentales de Stolper à la pétrologie et à la recherche sur les météorites, et le soutien à la recherche sur les quasicristaux naturels, " Ma dit-est un alliage d'aluminium métallique et de cuivre (formule chimique:AlCu). Structurellement, la stolpérite est arrangée sous une forme cubique, avec chaque atome de cuivre au centre d'un cube avec des atomes d'aluminium aux huit coins (et, de même, chaque atome d'aluminium se trouve au centre d'un cube de huit atomes de cuivre).

"Normalement, nous n'observons pas un métal aussi riche en aluminium dans les roches spatiales car l'aluminium aurait réagi pour former de l'oxyde d'aluminium, " dit Ma. Cela signifie que la probabilité de trouver d'autres échantillons de stolpérite est faible. En fait, la météorite Khatyrka est la seule météorite jamais trouvée contenant de l'aluminium métallique; le fragment de météorite hébergeant le trio de nouveaux minéraux est maintenant dans les fonds du Musée national d'histoire naturelle de la Smithsonian Institution, qui maintient un catalogue de plus de 600, 000 exemplaires.

Les trois nouveaux minéraux et noms ont été confirmés par la Commission sur les nouveaux minéraux, Nomenclature et classification de l'Association minéralogique internationale, qui a été créé en 1959. Pour nommer un nouveau minéral, un chercheur doit démontrer que sa composition chimique et sa structure cristalline le rendent unique. Il y a quelques mois, Ma avait aussi un minéral nommé en son honneur, un minéral d'oxyde d'aluminium-titane (Al2Ti3O9) appelé machiite par Sasha Krot à l'Université d'Hawaï, a également été trouvé dans une météorite. Celui-ci formé par condensation dans la nébuleuse solaire, ce qui en fait l'un des plus anciens solides à s'être formé dans le système solaire.