Интересно о муассаните: факты из истории уникального драгоценного камня

Натуральный муассанит – самый редкий кристалл на нашей планете. Его «звездное» происхождение привело к тому, что природные кристаллы практически не встречаются. Иногда удается отыскать несколько крупиц муассанита метеоритного происхождения, но они настолько малы, что ни о каких вставках для ювелирных изделий не может быть и речи. Их даже порой недостаточно для научных исследований, поэтому если когда-то и будет найден крупный кристалл, то драгоценное украшение с ним будет стоить баснословно дорого. 

Синтетическим аналогом муассанита, созданным в лабораториях по суперсовременным технологиям, является карборунд. Но этот кристалл совсем не единственный, но он самый распространенный. По своим физическим и химическим свойствам синтетический карбид кремния и природный муассанит настолько похожи, что их можно принять за «близнецов». Так же похожи и их морфологические характеристики. 

Естественная форма карбида кремния (натуральный муассанит) была обнаружена учеными в верхней мантии земной коры, и еще несколько крупиц были найдены в каменных метеоритах, что упали на поверхность земли. Также кристаллы муассаниты были идентифицированы внутри алмазных структур в виде крошечных включений, в кимберлитах и лампроитах, а также в породах ксенолита. И в каждом из этих случаев муассанит природного происхождения был обнаружен в виде совсем крошечных структур и включений. Ни одного из них не было бы достаточно, чтобы создать эксклюзивное ювелирное изделие. 

О «звездном» происхождении муассанита свидетельствует следующий факт. Ученые выявили досолнечные зерна минерала в углеродистых структурах. Они провели анализ нескольких зерен карбида кремния, взятого из углеродистых хондритов, и выявили некую закономерность в их структурах. Углерод и кремний находились в таком же соотношении, что и у минералов, чье происхождение лежало за пределами Солнечной системы. Почти 100% найденных частиц такого карбида кремния рождаются в атмосфере вокруг звезд-гигантов, поскольку их ветви особенно богаты углеродом. Доказательством этого удивительного факта служит инфракрасный спектр, присутствующий именно вокруг подобных астрономических тел. 

Ученые озвучили теорию, что муассанит, столь редкий на нашей планете, является широко распространенным в космосе, особенно в структуре пылевых облаков, курсирующих по Галактике. Также природный муассанит заполняет метеориты, которые не подвергались температурным изменениям, и здесь он представляет собой бета-полиморф. 

Больше всего информации было получено после анализа, проведенного в американской лаборатории, зерен карбида кремния, что были обнаружены в хондритовом метеорите углеродистого происхождения, получившем название Мерчисонский. В структуре найденных муассанитов выявили нетипичное (аномальное) соотношение изотопов кремния и углерода, и это послужило толчком для научной теории, что муассанит рождается далеко за пределами Солнечной системы. И указывает на него как раз ИК-спектр вокруг звезд-гигантов. 

Как природный минерал, муассанит был обнаружен сравнительно недавно. Первооткрывателем «звездного» камня является Анри Муассан, чья фамилия и дала название кристаллу. Ученый проводил исследования в метеоритном кратере, изучая образцы горных пород. Этот кратер располагался в США (штат Аризона), и все происходило в 1893 году. Вначале группа ученых ошибочно посчитала кристаллы алмазами, поскольку визуальная схожесть до сих пор не дает спать всем любителям эксклюзивных украшений. И в этом все были убеждены до 1904 года, когда был закончен окончательный анализ минерала и его идентифицировали как карбид кремния. Поскольку кристалл еще не был внесен в список существующих минералов, то ему дали название в честь первооткрывателя, назвав муассанитом. 

Но у теории открытия совершенно нового кристалла долгое время еще были противники, которые пытались оспорить его происхождение. Они объясняли непонятные вкрапления в его структуре абразивной крошкой от инструментов, которыми обрабатывали твердый минерал во время анализа. 

До середины 20 столетия муассаниты находили только в метеоритах, а позже их обнаружили и в якутских кимберлитах, и в лунных образцах. Первые были найдены в России в 1959 году, а вторые в США годом ранее. А американский геолог Чарльз Мильтон в 1986 году провел огромную работу по исследованию кристалла и доказал, что в природе подобный минерал реально существует. 

Ювелирные изделия, инкрустированные синтетическими муассанитами, настолько прекрасно смотрятся, что их часто принимают за настоящие бриллианты. Поэтому часто покупатели удивляются тому, что их стоимость реально ниже, чем они рассчитывали. А все потому что муассаниты выращиваются в лабораториях намного быстрее, чем алмазы в своей натуральной среде. Да и качество искусственных кристаллов ничуть не уступает природным аналогам. А чтобы лучше представить себе размеры природных муассанитов, достаточно положить себе на ладонь зернышко, размеры которого не превышают нескольких миллиметров. Вот такими и будут муассаниты естественного происхождения. И это еще самые крупные экземпляры. 

Как все происходило тысячелетия назад: удивительная биография муассанита

В дальнем космосе подобного материала достаточно много. Но не везде. Необходимо знать места, где муассаниты преобладают над другими кристаллами. И эти территории, как уже говорилось выше, находятся вокруг гигантских звезд. 

Ученым, чтобы синтезировать качественный муассанит, параметры которого практически соответствуют бриллиантам, пришлось сильно потрудиться. Хотя сырья для его изготовления на нашей планете предостаточно. Структура муассанита представляет собой смесь углерода и кремния, но в довольно необычной для нас пропорции. Чтобы добиться правильного их чередования, необходимы два условия: давление и высокая температура. Только при сильном сжатии при высокой температуре произойдет реакция, и атомы этих двух неметаллов выстроятся в идеальную кристаллическую решетку. Поэтому скопления природных муассанитов находятся там, где происходили масштабные космические катастрофы с огромным количеством освобожденной энергии. Этот факт ученым удалось доказать, поэтому если бы у человечества была возможность пролететь несколько миллионов световых лет в нужном направлении, то на планете появилась бы большая партия звездных муассанитов. Но пока ее нет, любителям роскошных драгоценностей придется обходиться искусственно созданными аналогами муассанита.

Солнечная система все эти миллиарды лет вела себя относительно спокойно, избегая космических и энергетических катастроф, поэтому в нашей родной галактике молекул диоксида кремния очень мало. Поэтому нет природных муассанитов и в земной коре, ведь все его крупицы были принесены на планету метеоритами. И собраться в крупное месторождение кристаллы никак бы не смогли. Пару единственных кристаллов, которые возможно рассмотреть под микроскопом, ученые обнаружили в кратерах, оставленных метеоритами, и кимберлитовых трубках, относящихся к тем периодам, когда метеориты прилетели на Землю. 

А какой был скандал…

Когда амбициозный химик из Франции Анри Муассан отправился в Америку за сенсацией, в нее мало кто верил. Но честолюбия ученому было не занимать, поэтому он вооружился пилой из сверхпрочного и материала и, невзирая на нападки окружающих, поехал искать новые, никому не известные минералы на чужой континент. Проходило время, а удача так и не наступала. 

И однажды, как всегда распиливая образцы найденных в районе, где когда-то упал Аризонский метеорит, камней, Муассан обнаружил не совсем привычные вкрапления в породе. Это были следы карбида кремния, и ученый поспешил объявить всему миру, что ему удалось найти никому не известную породу минерала. Международное научное сообщество, понимая, что открытие тянет на Нобелевскую премию, сразу же подтвердило факт научного «чуда». Таким образом муассанит стал одной из категорий в минералогии. 

Но прошло еще несколько лет, и научная общественность начала подвергать сомнению открытие Анри Муассана. Ученые с мировыми именами, выступая на международных форумах, вспомнили тот факт, что более чем полвека назад (еще задолго до открытия француза) химик из Швеции Якоб Берцелиус в своей лаборатории создал уникальный абразивный материал, который он назвал «карбид кремния». Соединение представляло собой карбон и силициум, и Берцелиус подробно описал все его свойства и обосновал его широкое применение в промышленности. 

Именно этот состав и являлся напылением для той пилы, которой Анри Муассан распиливал самые твердые породы. Поэтому ученые пришли к выводу, что необычные вкрапления объясняются не «звездным» происхождением микрокристаллов, а банальным их переносом с материала пилы. Ученые того времени не смогли договориться до чего-то результативного, поэтому скандал остался без окончательного вывода. 

А настоящий черный муассанит был обнаружен гораздо позже: через 10 лет после экспедиции Муассана. И был он грязно-зеленым и совсем не похожим на блистательные современные экземпляры. Поэтому те минералы, которые используются исключительно для промышленных целей сегодня зовут карборундом и карбидом кремния, а ювелирные вставки, созданные для эксклюзивных драгоценностей, величают муассанитами. Так же называют и микроскопические кристаллы натурального «звездного» минерала. 

Муассанит – гордость ювелиров

О том, что промышленный карборунд может пригодиться в ювелирной промышленности, даже никто не думал. И лишь в 1982 году заговорили о его эстетическом потенциале. Случилось это сразу после того, как американский ученый Э. Аченсон не вырастил в своей лаборатории кристалл идеальной структуры. Полученный камень излучал столько блеска, что его легко можно было принять за натуральный бриллиант. В синтезированном минерале не было ни единого дефекта, которые присущи природным драгоценным камням. 

Между открытием карборунда и его синтезом прошло почти полторы сотни лет. Ровно столько понадобилось инженерам, чтобы создать соответствующее новейшим технологиям оборудование. Лишь в конце прошлого столетия удалось синтезировать абсолютно прозрачный муассанит. Как только кристалл был получен, ювелиры бросились исследовать его оптические характеристики, чтобы камень можно было обыграть в украшениям наилучшим образом. И даже самые простые эксперименты привели ювелиров в настоящий шок: коэффициент преломления синтетического муассанита оказался больше, чем у бриллианта. А ведь у «короля» этот показатель до этих пор считался наилучшим. А у муассанита он был на 25% больше. Но и это еще не все: дисперсия муассанита тоже была больше бриллиантовой почти в 2,5 раза. И благодаря таким высоким числовым характеристикам синтетически созданный муассанит продуцирует цветные всполохи в несколько раз лучше, чем бриллиант. 

После того как была произведена огранка муассанита, оказалось, что он ни по одному из параметров не уступает бриллиантам, поэтому красота ювелирных изделий с муассанитами мгновенно покорила ценителей прекрасного по всему миру. Красоту муассанита видно даже на фото, чего нельзя сказать о бриллиантах не очень хорошего качества. Муассанит «играет» в дневное и вечернее время, поэтому драгоценности с муассанитами можно выгуливать не только при искусственном свете (чего нельзя сказать о бриллиантах естественного происхождения). 

Первые синтетические муассаниты стоили намного дороже, чем бриллианты, но после того, как производство было налажено, стоимость муассанита с идеальной структурой оказалась доступна практически каждому. После этого эти украшения с муассанитами надолго возглавили ТОП продаж, оставаясь особенно популярными в период мирового кризиса, когда желание порадовать себя и близких эксклюзивными ювелирными изделиями осталось, но финансы не позволяют раскошелиться на баснословно дорогие бриллианты.