Czym jest kopernikit, minerał z meteorytu Morasko?

Na początku 2026 roku CNMNC-IMA zatwierdziła odkryty w Polsce nowy minerał — kopernikit, o wzorze K(Ti7Cr)O16. Tym samym dołączył on do grona minerałów zidentyfikowanych wcześniej w meteorycie Morasko: moraskoitu, czochralskiitu i kryzaitu.

Meteoryt, który spadł pod Poznaniem tysiące lat temu

.Historia kopernikitu zaczęła się około pięciu tysięcy lat temu, gdy asteroida weszła w atmosferę nad obszarem dzisiejszych północnych krańców Poznania. Eksplodowała i rozpadła się na wiele części, tworząc grupę siedmiu kraterów. Największy z nich ma około 100 m średnicy i dochodzi do 11,5 m głębokości.

Pierwszy okaz meteorytu Morasko, ważący niespełna 80 kg, odnaleziono w 1914 roku. Do dziś na tym terenie znaleziono już kilka ton materii pochodzenia kosmicznego.

Współczesne odkrycia mineralogiczne nie przypominają romantycznych poszukiwań skarbów

.Na świecie znanych jest obecnie około 6300 minerałów. To jednak nie oznacza, że lista została zamknięta. Jak podkreślają badacze, odkrywanie nowych minerałów w XXI wieku nadal jest możliwe, choć nie ma nic wspólnego z przypadkowym znalezieniem samorodka złota. To praca żmudna, wymagająca cierpliwości, doświadczenia i ogromnej precyzji, bo nowe minerały najczęściej kryją się w skałach jako mikroskopijne ziarenka.

Zespół z Uniwersytetu Śląskiego uczestniczył już w opisaniu 85 minerałów wcześniej nieznanych nauce.

– Trzeba wiedzieć, gdzie szukać. My z żoną jesteśmy „łowcami” minerałów ze skał pirometamorficznych. To są skały powstające w temperaturach powyżej 1000 stopni Celsjusza przy bardzo niskim ciśnieniu – mówi prof. Evgeny Galuskin.

Jak dodaje, często są to miejsca naturalnych pożarów skał lub ich kontaktów ze skałami magmowymi. Para badała już takie próbki znalezione w Izraelu, Jordanii, Palestynie, Niemczach oraz na Kaukazie.

– Sztuką nie jest samo znalezienie nowego minerału, ale jego zbadanie i opisanie. Mamy w szufladach dziesiątki próbek nieznanych światu materiałów, których nie jesteśmy w stanie opisać, bo są za małe do zbadania ich struktury – tłumaczy prof. Irina Galuskina.

Kopernikit ukrył się w „kapsułach czasu”

.W przypadku kopernikitu kluczowe okazały się próbki meteorytu Morasko. Badanie tego minerału nie byłoby możliwe bez wcześniejszych prac nad składem mineralogicznym meteorytu. W tej naukowej historii ważną rolę odegrali profesorowie Ryszard Kryza, Łukasz Karwowski i Andrzej Muszyński.

– Dwaj pierwsi już nie żyją, ale mają „swoje” minerały. Na cześć prof. Kryzy nazwano kryzait, znaleziony właśnie w Morasku, a prof. Karwowski ma swój minerał znaleziony w Jordanii – przypomniał prof. Evgeny Galuskin.

Jak wskazał, pałeczkę w tej naukowej sztafecie przejął prof. Andrzej Muszyński z UAM, który mimo przejścia na emeryturę wciąż inspiruje młodszych badaczy. To właśnie on zwrócił się do małżeństwa Galuskinów z prośbą o analizę próbek.

Naukowcy z UŚ otrzymali ponad 70 preparatów, czyli cienkich plasterków meteorytu, które analizowali mikron po mikronie. Szczególnie istotne okazały się tzw. nodule siarczkowe, czyli troilitowe. Można je opisać jako „kapsuły czasu” — stałe krople uwięzione wewnątrz metalicznej części meteorytu, w których panowały unikalne warunki chemiczne. To właśnie tam ukrywał się kopernikit.

Najtrudniejsze było wydobycie ziarna mniejszego niż pyłek

.Największym wyzwaniem technicznym nie było samo zauważenie minerału, lecz fizyczne wyciągnięcie drobnego ziarna i umieszczenie go na kapilarze. Dopiero tak przygotowany preparat można było poddać badaniu dyfrakcyjnemu, które pozwala zobaczyć układ atomów wewnątrz kryształu.

– Kopernikit pod mikroskopem skaningowym jest szarawy, natomiast pod mikroskopem optycznym — zielony. Chrom, który wchodzi w jego skład, często barwi minerały na intensywne, iskrzące kolory – opisała prof. Galuskin.

Badacze nie mają wątpliwości, że jest to minerał wysokotemperaturowy i kosmiczny. Nie powstał ani podczas wejścia asteroidy w atmosferę Ziemi, ani później, w wyniku procesów wietrzenia. Najprawdopodobniej jest produktem gwałtownych zdarzeń w pasie asteroid — zderzeń, którym towarzyszyły bardzo wysokie temperatury.

– Tam się musiało wydarzyć coś, co sprawiło, że pojawiło się więcej tlenu – przypuszcza prof. Irina Galuskin, podkreślając, że kopernikit jest minerałem tlenkowym, co w meteorytach żelaznych należy do rzadkości.

Podobne fazy znajdowano wcześniej w kimberlitach oraz lamproitach, czyli skałach diamentonośnych.

Od znalezienia ziarenka do uznania przez światową naukę

.Aby nowe odkrycie zostało uznane przez światową naukę, nie wystarczy sam fakt znalezienia nieznanej substancji. Procedury CNMNC-IMA są rygorystyczne i wymagają rozwiązania struktury krystalicznej, określenia dokładnego składu chemicznego oraz opisu cech fizycznych minerału.

Osobno analizowana jest również propozycja nazwy. Odkrywcy muszą trzymać się ścisłych reguł: nazwa może nawiązywać do nazwiska wybitnego naukowca, cech fizycznych minerału albo miejsca jego znalezienia.

– Nazwa „kopernikit” została przyjęta niemal jednogłośnie, choć nie obyło się bez drobnych dyskusji nad łacińską pisownią. To hołd dla Mikołaja Kopernika, ale też symbol polskiej obecności w badaniach nad Wszechświatem – wskazują autorzy odkrycia.

Cały proces — od znalezienia ziarenka nowego minerału do publikacji naukowej — trwał dwa lata. W badaniach kopernikitu uczestniczyli również prof. Joachim Kusz i dr Maria Książek z Uniwersytetu Śląskiego oraz dr Grzegorz Zieliński z Państwowego Instytutu Geologicznego – Państwowego Instytutu Badawczego.

Nowy minerał może znaczyć więcej, niż wynika z jego rozmiaru

.Kopernikit należy do grupy prideritu, czyli faz o strukturach tunelowych. Mają one wewnątrz „kanały”, w których można umieszczać różne dodatki, zmieniając właściwości materiału. To otwiera obiecujące możliwości technologiczne.

Badacze przypominają, że podobne odkrycia potrafią bardzo szybko wyjść poza obszar nauki podstawowej. Historia vorlanitu, innego minerału odkrytego przez polski zespół, pokazuje, jak szybko pojawia się potencjał praktycznych zastosowań. W przypadku vorlanitu — minerału uranu — już kilka miesięcy po jego zaprezentowaniu dostrzeżono możliwość wykorzystania go przy budowie nowej generacji ogniw fotowoltaicznych.

Również wcześniej odnaleziony w meteorycie Morasko kryzait należy do związków typu NASICON, czyli sodium super ionic conductor, wykorzystywanych między innymi w produkcji baterii elektrycznych. Tego rodzaju związki są bardzo niestabilne w warunkach naturalnych i zwykle szybko się rozpadają. W tym przypadku natura znalazła jednak sposób na ich zachowanie: kryzait występuje w postaci ziaren otoczonych stabilną obwódką innego minerału, tworzącego swoistą „puszkę konserwową”.

Z kopernikitem może być podobnie.

– Przyroda miała miliony lat na przeprowadzenie eksperymentów, których w laboratoriach nie potrafimy odtworzyć w miesiąc. Warto odkrywać tajemnice przyrody, do których należą „nieznane” minerały, bo to one stają się prototypami technologii przyszłości oraz poszerzają naszą wiedzę o składzie mineralnym Ziemi – podsumowała prof. Irina Galuskina.

PAP/MB