對原行星狀星雲上的Mundrabilla隕石的藝術再現；Mundrabilla在銀河系上飛行。圖片：James Wampler

紐約大學聖地亞哥分校和布魯克海文實驗室的科學家一直在尋找給研究人員帶來壞運氣的超導材料。他們著眼於各種各樣的隕石，他們研究了15顆彗星和小行星，發現了“Mundrabilla”和“ GRA 95205”-兩種具有超導晶粒的隕石。

儘管隕石由於其在太空中的極端起源而為研究人員提供了來自太陽系最古老狀態的多種物質相，但由於這些相可能具有微弱的可測量性，因此它們也帶來了檢測挑戰。研究團隊使用稱為磁場調製微波光譜（MFMMS）的超靈敏測量技術克服了這一挑戰。他們工作的詳細資訊發表在《美國國家科學院院刊》（PNAS）中。

在他們的論文中，加州大學聖地亞哥分校的研究人員Mark Thiemens， Ivan Schuller和James Wampler以及布魯克海文實驗室Shaobo Cheng和Yimei Zhu將隕石的相表徵為鉛、錫和銦的合金。他們的發現可能會影響對幾種天文環境的理解，並指出在寒冷環境中的超導粒子會影響行星的形成、磁場的形狀和起源、行星發電機的作用、帶電粒子的運動等等。

Schuller奈米科技研究小組的博士後研究員，論文的第一作者Wampler說：“天然存在的超導材料是不尋常的，但是它們特別重要，因為這些材料在外星環境中可能是超導的。”

在這顆Mundrabilla隕石中發現了超導晶粒，這是外星超導晶粒的首次鑑定。圖片：James Wampler

Schuller是物理學系的一位傑出教授，在超導和神經形態計算領域擁有豐富的專業知識，他指導了這項研究的方法論技術。在利用MFMMS減輕檢測挑戰後，研究人員細分並測量了單個樣品，使他們能夠分離出包含最大超導率組分的晶粒。接下來，研究小組通過一系列科學技術對晶粒進行了表徵，包括振動樣品磁力法（VSM），能量色散X射線光譜法（EDX）和數值方法。

沃普勒說：“這些測量和分析確定了可能的相為鉛、銦和錫的合金。”

據著名的化學和生物化學教授Thiemens稱，具有極端形成條件的隕石非常適合觀察奇特的化學物種，例如超導體，這種超導體是導電或無阻傳輸電子的材料。但是，他指出，這些外星[次要]行星中存在的超導材料具有獨特性。

“我的專案部分是確定數以萬計的各種隕石中哪一個是合適的候選人，並討論與行星過程的相關性；一個來自行星的鐵鎳核，另一個來自遭到猛烈轟炸的接近表面的部分，是觀察到鑽石的第一批隕石之一。”

MFMMS資料顯示了5K時Mundrabilla隕石晶粒的超導性。圖片：James Wampler

根據宇宙化學家的說法，隕石以他的名字命名-Asteroid 7004Markthiemens-Mundrabilla，是富含鐵硫化物的隕石，來自於在小行星核心中融化並非常緩慢地冷卻後形成的一類。另一方面，GRA 95205是一種橄輝無球粒隕石-一種罕見的類似石質的碎片，具有獨特的礦物成分-在其形成過程中經受了劇烈的衝擊。

Schuller認為，天然樣品中的超導性是非常不尋常的。

Schuller解釋說：“天然收集的材料不是純相材料。即使是最簡單的超導礦物鉛也很少以其天然形式被發現。”

研究人員同意，他們只知道一份關於銅藍礦物中自然超導的報道。但是，由於他們在PNAS文章中報告的超導相存在於兩個這樣的不同隕石中，因此它可能存在於其他隕石中。