„Az anyagvizsgálat csupa varázslat”
„Azért csodálatosak az ásványok, mert magukban őrzik az ősi folyamatokat, amelyekben létrejöttek. Az egész bolygó egyik legizgalmasabb vonása, hogy az ásványok nagynyomású változatban is kialakultak” – vallja Bérczi Szaniszló. Az ELTE Természettudományi Kar Anyagfizikai Tanszékének egyetemi docensével meteoritokról és holdkőzetekről is beszélgettünk.
A SEM/FIB pásztázó elektronmikroszkóp segítségével nagynyomású ásványokat vizsgál sivatagi meteoritokban.
Munkánk során olyan anyagok változását figyeljük, amelyek nem találhatók meg a Földön. Miért is érdekes egy anyag? Azért, mert őrzi azokat a folyamatokat, amelyekben létrejött: az anyag lehet hőmérő, összetételmérő, vagy a nagynyomású ásványok esetén nyomásmérő is – legalábbis ezekre a folyamatokra lehet következtetni vizsgálata során. A megfigyelt bolygófelszíni változásokat össze lehet hasonlítani ipari folyamatokkal is, illetve a nagynyomású ásványok vizsgálata azért is izgalmas, mert így a hallgatók különleges anyagokon tanulják meg az állapotváltozásokat.
Milyen tulajdonságokkal rendelkeznek a nagynyomású ásványok?
Amikor kicsi égitestek ütköznek, rajtuk a nagy nyomás, ütés hatására az addigi ásványok átalakulnak és új ásványok is keletkeznek – a korábbi ásványok a nagy nyomás hatására átkristályosodnak. Az eredeti, magmásnak is nevezhető ásványok a Naprendszer korai történetéből származnak. Szerkezetüket jelentős mértékben az oxigénionok, kisebb mértékben a bennük előforduló fémionok határozzák meg. A nagynyomású ásványok érdekes tulajdonsága, hogy térbeli szerkezetüket elsősorban az oxigénionok elhelyezkedése határozza meg. Kutatásaink során különböző nagynyomású ásványt azonosítottunk.
Hogyan zajlik a kutatás a gyakorlatban?
Az anyagvizsgálat csupa varázslat – akkor is érdekes, ha csak az anyagminták előkészítésében veszünk részt. Az anyag belső szerkezete sokrétegű, ezt egy népmesénkkel illusztrálhatjuk: az égig érő fa meséjében a fának minden egyes levelén és ágán külön világ van, azon rézvár, ezüstvár, ahol különböző sárkányokkal kell küzdeni. A hasonlat szerinti mélyebb rétegeket tárja föl a pásztázó elektronmikroszkóp. A pásztázó elektronmikroszkóppal az anyagnak minden egyes rétegén más-más folyamatokat figyelhetünk meg. A műszer sajátos része az EBSD-kamera, mellyel a meteoritok nagynyomású ásványait vizsgáljuk. Az elmúlt fél évszázad alatt gyémántüllős kísérletekkel feltárták, hogy bolygónk belsejében 600-800 km mélységig milyen átalakuláson mennek át ezek az ásványok.
Hogyan segíti munkáját a kutatóegyetemi TÁMOP-projekt?
A TÁMOP-pályázat támogatásával jutott hozzá a Természettudományi Kar a pásztázó elektronmikroszkóphoz. A modern eszköz segítségével nagyon pontos anyagvizsgálatokat lehet végezni. A műszer melletti munka sok embert összehoz, olyan szerepe van, mint egy konferenciának: amellett, hogy összekapcsol egy csapatra való kutatót, még érdekes témákat is felelevenít. A kutatóegyetemi TÁMOP-pályázat előnye az is, hogy nagyon széles körben teszi lehetővé, hogy különböző kutatócsoportok megismerjék egymás munkáját – s így sokat tanulhassanak egymástól. Eredményeinket legutóbb Tokióban az Antarktiszi Meteorit Konferencián közöltük. Az eseményen ismertetett kutatásokból egy kötet is készült, amelyben szintén szerepel tudományos munkánk.
Megvannak még a NASA-tól kölcsönbe kapott holdkőzetei?
1977-ben, amikor a csillagászati tanszéken dolgoztam, tudomást szereztem arról, hogy a NASA oktatókészletet állított össze egyetemek számára. Jeleztem, hogy az ELTE-n is nagy hasznát vennénk a mintáknak. A NASA akkor még nem küldhetett anyagokat a vasfüggöny mögé, ugyanakkor a kérelmet nem utasították el. 1993-ban írtuk alá először a nemzetközi holdkőzet kölcsönzési egyezményt, melyből az utolsó kettő már két évre szólt – a mostani 2012 augusztusában jár le. Ez nagyon jól szemlélteti a NASA-nak az Egyetembe fektetett bizalmát. Minden évben több közleményt küldünk el az amerikai kutatóközpont által szervezett konferenciára arról, milyen munkákat folytatunk a holdkőzeteken. Így látják, hogy szépen dolgozik a csapat és jól hasznosítjuk a tőlük kapott mintákat. Érdekesség, hogy a meteoritkutatás is arra az időre nyúlik vissza, amikor megkaptuk a NASA-tól a holdkőzetet, ugyanis szinte ezzel egy időben az Antarktiszon gyűjtött meteoritminták érkeztek Japánból. Jelenlegi meteoritmintáink a Szaharából származnak.