الماس: تحت قشرة عطارد يمكن أن توجد طبقة جيولوجية كاملة منه

من المتوقع أن ينمو الطلب على الماس، سواء للاستخدام الصناعي أو لصناعة المجوهرات، وعلينا الآن أن نكتفي بالماس المزروع في المختبرات، والذي لا يزال نشاطًا مكلفًا. وفقًا لتوقعات شركة Anita Diamonds، من المتوقع أن يصل الطلب إلى 90 مليار دولار بحلول عام 2025.

وعلى الرغم من صعوبة استغلالها، فقد افترض العلماء أن طبقة سميكة من الماس ربما تقع على عمق مئات الكيلومترات تحت سطح عطارد، الكوكب الناري الغني الأقرب إلى الشمس. وقد تم نشر البحث العلمي في مجلة Diamond Communications .

الماس في حدود الوشاح الأساسي لعطارد

في دراسة جديدة، اقترح العلماء أن عطارد يستضيف طبقة من الماس يبلغ سمكها 13 كيلومترًا، ومن المحتمل أن تكون موجودة عند حدود الوشاح الأساسي (CMB).

ويثير هذا الاكتشاف تساؤلات حول الفرضيات السابقة القائلة بوجود الجرافيت فقط داخل عطارد.

الدكتور. وقال يانهاو لين، العالم في مركز أبحاث الضغط العالي والتكنولوجيا المتقدمة في بكين والمؤلف المشارك للدراسة: "منذ سنوات عديدة لاحظت أن محتوى الكربون العالي جدًا في الزئبق يمكن أن يكون له آثار كبيرة. أدركت أن شيئًا خاصًا ربما حدث بداخله."

افترض الباحثون أن الماس ربما يكون قد تشكل وتراكم مع مرور الوقت في الظروف القاسية الموجودة في الإشعاع CMB.

أصبح هذا الاكتشاف ممكنًا بفضل نموذج المحاكاة، حيث استخدم الخبراء تجارب الضغط العالي ودرجة الحرارة العالية لتكرار ظروف CMB لعطارد.

تم دمج هذه التجارب مع النمذجة الديناميكية الحرارية والبيانات الجيوفيزيائية من البعثات الفضائية السابقة، مثل بعثة ناسا. اكتشف المسبار وجودًا وفيرًا للكربون على عطارد، تم تفسيره على أنه قشرة بدائية عائمة من الجرافيت.

الماس الخام

محاكاة تشكيل الماس

وأوضح لين أن فريق العلماء استخدم مكابس كبيرة الحجم لمحاكاة ظروف درجات الحرارة المرتفعة والضغط العالي لحدود الوشاح الأساسي لعطارد. تم دمج هذا مع النماذج الجيوفيزيائية والحسابات الديناميكية الحرارية.

وأضاف: "ما نقوم به في المختبر هو محاكاة الضغوط الشديدة ودرجات الحرارة الموجودة في باطن الكوكب". "في بعض الأحيان يكون الأمر تحديًا: عليك دفع الأجهزة للتكيف مع احتياجاتنا. يجب أن تكون الإعدادات التجريبية دقيقة جدًا لمحاكاة هذه الظروف."

وقد قدر العلماء أن اتحاد كميات كبيرة من الكربون، في البداية على شكل جرافيت، مصحوبًا بضغوط عالية وتبخر الكبريت الذي يبرد المادة الأولية، يشكل الظروف المثلى لتكوين الألماس.

على الرغم من أن هذه الدراسة غير محتملة إحصائيًا، إلا أنها تشير إلى أن الماس ربما كان مستقرًا في محيط الصهارة. عندما تصلب النواة، يتبلور الماس من النواة المنصهرة المبردة، مكونًا طبقة أكثر سمكًا من الماس تدريجيًا.

ولذلك، فقد تأكدت الدراسة من أن الجرافيت الموجود في الإشعاع CMB الخاص بعطارد يمكن أن يتحول إلى ألماس، مما قد يؤدي إلى استقرار درجة حرارة الإشعاع CMB.

وفي إشارة إلى دور الكربون، يقول الدكتور لين إنه قد يكون ذا صلة بفهم الكواكب الأرضية الأخرى، خاصة تلك ذات الأحجام والتركيبات المماثلة.

"إن العمليات التي أدت إلى تكوين طبقة الماس على عطارد ربما حدثت أيضًا على كواكب أخرى، ومن المحتمل أن تترك آثارًا مماثلة."

نُشرت الدراسة في 14 يونيو 2024 في مجلة Nature Communications.

مقال الماس: يمكن أن تكون هناك طبقة جيولوجية كاملة تحت قشرة عطارد يأتي من السيناريوهات الاقتصادية .