تعرف على حقيقة أمطار الماس بالكواكب الجليدية

كواكب

كتبت هبة السيد

الإثنين، 12 سبتمبر 2022 01:00 ص

توجد كواكب خارجية برية وغريبة يمكن العثور عليها فى أعماق الفضاء، وتكون ذات أنهار متوهجة من الحمم البركانية، أو كواكب تحت قوى جاذبية قوية لدرجة أنها تتشكل مثل كرة القدم، ويمكننا أن نضيف إلى هذه القائمة فئة أخرى من الكواكب الغريبة تلك التي تمطر عليها الماس.

يُعتقد أن تأثير المطر الماسي يحدث في أعماق عمالقة الجليد مثل أورانوس ونبتون ، وقد أعيد إنشاؤه في مختبر هنا على الأرض في عام 2017. حاليا وجد الباحثون أن هذا التأثير ليس مجرد صدفة نادرة ولكن يمكن أن يكون أكثر شيوعًا مما كان يعتقد سابقًا حسبما نقل موقع Digitartlends.

قامت المجموعة الدولية من الباحثين الذين يعملون مع مختبر المسرع الوطني SLAC بإنشاء تأثير المطر الماسي عن طريق وضع الهيدروجين والكربون تحت ضغوط عالية للغاية.

لكن في هذا البحث الجديد ، أرادوا جعل الظروف أكثر واقعية لما سيكون عليه الجزء الداخلي لكوكب جليدي عملاق من خلال تضمين عناصر أخرى موجودة ، مثل الأكسجين.

لمحاكاة هذا المزيج من المواد الكيميائية، استخدم الباحثون مادة مألوفة - بلاستيك البولي إيثيلين تيرفثالات ، مثل تلك المستخدمة في العبوات الجيدة، والتي اتضح أنها مشابهة كيميائيًا للظروف التي أرادوا صنعها. أوضح أحد الباحثين ، دومينيك كراوس، من جامعة روستوك: "تتمتع PET بتوازن جيد بين الكربون والهيدروجين والأكسجين لمحاكاة النشاط في الكواكب الجليدية".

استخدم الباحثون ليزرًا عالي الطاقة لإنشاء موجات صدمة في البلاستيك ، ثم لاحظوا كيف ارتدت الأشعة السينية عنه. هذا سمح لهم برؤية كيف كان الماس الصغير يتشكل.

أوضح أحد الباحثين، دومينيك كراوس، من جامعة روستوك: "تتمتع PET بتوازن جيد بين الكربون والهيدروجين والأكسجين لمحاكاة النشاط في الكواكب الجليدية".

استخدم الباحثون ليزرًا عالي الطاقة لإنشاء موجات صدمة في البلاستيك ، ثم لاحظوا كيف ارتدت الأشعة السينية عنه.

هذا سمح لهم برؤية كيف كان الماس الصغير يتشكل، كان الماس الذي تم إنتاجه في التجربة صغيرًا جدًا ، يُطلق عليه اسم nanodiamonds ، ولكن على بعد حوالي 5000 ميل تحت سطح كتلة جليدية عملاقة ، يمكن أن يتشكل الماس الأكبر بكثير، حيث يسقط باتجاه اللب الجليدي للكوكب. يمكن أن يغرق الماس حتى في القلب ويشكل طبقة سميكة من الماس.

في التجارب الجديدة وجد الفريق أنه عند تضمين الأكسجين، نمت الألماس النانوي في درجات حرارة وضغوط منخفضة، مما يعني أن وجود الأكسجين يجعل تشكل أمطار الماس أكثر احتمالا.

قال كراوس: "كان تأثير الأكسجين هو تسريع انقسام الكربون والهيدروجين وبالتالي تشجيع تكوين الألماس النانوي". "هذا يعني أن ذرات الكربون يمكن أن تتحد بسهولة أكبر وتشكل الماس."

مع هذا الاكتشاف يريد الباحثون حاليا تجربة التجارب مرة أخرى وتضمين مواد كيميائية مثل الإيثانول والماء والأمونيا لنمذجة بيئات عمالقة الجليد عن كثب.

قال عالم SLAC والمتعاون نيكولاس هارتلي: "حقيقة أنه يمكننا إعادة إنشاء هذه الظروف القاسية لنرى كيف تعمل هذه العمليات على نطاقات سريعة جدًا وصغيرة جدًا أمر مثير". "إضافة الأكسجين يقربنا أكثر من أي وقت مضى من رؤية الصورة الكاملة لهذه العمليات الكوكبية ، ولكن لا يزال هناك المزيد من العمل الذي يتعين القيام به. إنها خطوة على الطريق نحو الحصول على المزيج الأكثر واقعية ورؤية كيف تتصرف هذه المواد حقًا على الكواكب الأخرى ".