Откъде е блясъкът на амолитовите скъпоценни камъни?

Учени изследват какво придава на редките амолитови скъпоценни камъни дъговия им блясък. Амолитът идва от вкаменелите черупки на изчезнали калмари, наречени амонити. Тайната на пищния вид на вкаменелостите се крие в слоевете от седеф. Но не всички амонитови вкаменелости са с брилянтни цветове – нито пък бисерните наутилус или бледите абалонови черупки са с подобни седефени слоеве.

За да разберат защо, учените изследвали подредените арагонитови кристални плочи, които съставляват седефа на амолита, други амонитови вкаменелости и черупки на наутилус и черупки от охлюви.

Прекрасните цветове на амолита възникват от светлина, отразена от арагонитови слоеве с еднаква дебелина, разделени от пролуки с точно правилната ширина, съобщава екипът в Scientific Reports.

Специалистът по материалознание Хироаки Имаи бил очарован от амолита на панаир на минерали в Токио. „Помислих си, че може да има някакво специално покритие. Бях изумен да науча, че това е самата изкопана вкаменелост“, спомня си Имаи от Университета Кейо в Йокохама, Япония.

Използвайки електронни микроскопи, Имаи и колегите му изследвали амолита на 75 милиона години, открит в Беърпо в Албърта, Канада. Те открили, че парчета амолит с по-тънки арагонитови плочи отразяват по-късите светлинни вълни, създавайки наситени сини тонове, докато по-дебелите плочи отразяват по-дългите вълни, създавайки наситени червени тонове.

Екипът успял да види и как микроскопичните структури на амолита се различават от тези на други, по-бледи перлени видове. В амолита арагонитовите плочи са били разделени от въздушни джобове с ширина 4 нанометра. Протеините и други органични материали, запълвали някога тези празнини, са били отстранени в процеса на вкаменяване. В морските охлюви, между плочите все още са се намирали слоеве от органичен материал с дебелина 11 нанометра. А в по-бледа вкаменелост на амонит от Мадагаскар плочите са се срутили заедно.

Симулациите разкриха защо празнините с ширина 4 нанометра са били идеалното място за предаване на ярки, отчетливи цветове. По-плътно опакованите плочи не са отразявали толкова много светлина, което е притъпявало външния им вид. По-широко разположените отразявали широк диапазон от дължини на вълните, размивайки цвета им. Екипът на Имай също така открил, че слоевете върху едно парче отчетливо оцветен амолит са имали тенденция да имат сравнително еднаква дебелина.

Кои вкаменелости на амонит произвеждат богати цветове, може да зависи както от вида, така и от условията на съхранение, казва Имай. Следващата цел на екипа му: силициеви скъпоценни камъни, известни като опали, които се образуват чрез изветряне на скали. „В момента проучваме дали принципите, управляващи тези ярки цветове, могат да бъдат обяснени по подобен начин“, казва Имай.