Ce type de cristal s'est formé dans l'État du Nouveau-Mexique, aux États-Unis, il y a près d'un siècle, lors de l'essai Trinity - la première explosion nucléaire au monde.
Sans une explosion atomique déclenchée par un dispositif de plutonium appelé "Gadget", ce minéral ne pourrait jamais se former sur Terre.
L'équipe de recherche dirigée par le professeur de géologie Luca Bindi, de l'Université de Florence, en Italie, a déclaré: "Les conditions extrêmes, qui existent pendant une courte période en raison des explosions nucléaires, peuvent former des phases de matière solide que les méthodes de synthèse conventionnelles ne peuvent pas créer".
Il a ajouté que le groupe avait découvert des cristaux en forme de cage contenant du calcium, du cuivre et du silicate inconnus auparavant, formés lors de l'essai nucléaire de la Trinité en 1945. Il s'agit du premier cristaux en forme de cage confirmé par cristallographie parmi les produits produits par l'explosion nucléaire.
L'explosion du 16 juillet 1945 a libéré une énergie équivalente à environ 21 kilotonnes de TNT.
Comme recréé dans le film Oppenheimer, l'explosion a immédiatement évaporé la tour d'essai d'environ 30 m de haut ainsi que les équipements en cuivre utilisés pour enregistrer les données d'essai. La boule de feu a brûlé tout ce qui l'entourait, faisant fondre la tour métalliques et cuivrière ainsi que le bitume et le sable du désert.
Le nuage en forme de champignon transforme ensuite ce mélange en un matériau ressemblant au verre, aujourd'hui appelé trinitite.
Les chercheurs ont découvert des structures anormales à l'intérieur de cette matière spéciale.
En 2021, le professeur Bindi et ses collègues ont découvert un "quasicrystal" inattendu dans une variante rare rouge de trinitite, contenant du métal provenant de la tour de test, de câbles et d'équipements d'enregistrement de données.
Cette variante de trinitite rouge contient des cristaux dont les atomes sont disposés en une structure semblable à une cage. Ces structures peuvent "enfermer" d'autres atomes à l'intérieur.
Habituellement, les cristaux ont besoin de conditions de stabilité et de longue durée pour former des modèles atomiques répétitifs ordonnés.
Les cristaux inorganiques en forme de cage sont particulièrement rares dans la nature car ils nécessitent des conditions de formation extrêmement spécifiques.
L'explosion de la Trinité en peu de temps a créé ces conditions extrêmes, avec des températures dépassant 1 500 degrés C et une pression extrêmement élevée, puis s'est soudainement effondrée.
Le processus de refroidissement rapide oblige les atomes à s'organiser selon une structure anormale et à les "fermer" sur place.
Les scientifiques décrivent ce matériau comme un "moment gelé dans le temps", conservant les conditions violentes de l'explosion, tout en ouvrant une fenêtre unique pour aider les chercheurs à comprendre l'état de l'explosion à ce moment-là.
Des études sur le trinitite rouge ont découvert de nombreuses structures minérales anormales, dont ce type de structure cristalline en forme de cage nouvellement identifié.
L'analyse radiographique d'un échantillon de trinitite rouge a révélé une petite goutte de matériau riche en cuivre à l'intérieur. Il s'agit également de la première structure en forme de cage jamais identifiée dans les matériaux créés par une explosion nucléaire.
