دانشمندان موفق به کشف یخ فضایی در یک قطعه الماس شدند!

۲۳ اسفند ۱۳۹۶ تکنولوژی

گروهی از محققان به سرپرستی اولیور شانر (Oliver Tschauner)، استاد علوم زمین از دانشگاه نوادا، موفق به کشف یک نوع یخ فوق‌متراکم به نام یخ هفتم (Ice-VII) شدند که برای اولین بار در سیاره زمین یافت شده است.

البته پیش از این، یخ هفتم شناخته شده بود، اما تنها در فضا! این یخ خاص فقط در فضا شکل می‌گیرد و می‌تواند موجب تشکیل جهان‌های یخی به اندازه اروپا شود و در کره زمین تنها در شرایط خاص آزمایشگاهی امکان ساخت آن وجود دارد. نتایج یافته‌های تیم شانر و همکارانش در مجله ساینس منتشر شده است.

‌چیزی که ما در مورد یخ می‌دانیم آن است که یکی از هزاران ساختار ترکیبات شیمیایی شناخته محسوب می‌شود، که از منجمد شدن آب تشکیل می‌شود. برای درک راحت‌تر شما، از لحاظ فنی، یخ یکم (Ice-I) به مولکول‌هایی از آب که به صورت شش‌وجهی قرار گرفته‌اند، اطلاق می‌شوند. اما آب که تحت فشردگی قرار بگیرد، مولکول‌ها شروع به تشکیل اشکال مختلفی می‌کنند. یخ هفتم که تاکنون به صورت طبیعی در کره زمین یافت نشده بود، دارای شکل مولکولی مکعبی است و بیش از یک و نیم برابر متراکم‌تر از یخ معمولی است.

محققان به صورت کاملا اتفاقی این نمونه از یخ هفتم طبیعی را در داخل یک قطعه الماس در اعماق گوشته زمین پیدا کردند، یعنی جایی در حدود ۴۰۰ مایلی (حدود ۶۴۵ کیلومتری) زیر پوسته! فشار به حدی در لایه گوشته شدید است که موجب تبدیل کربن به الماس می‌شود. اما گاهی اوقات مواد دیگری مانند آب نیز در داخل این الماس‌ها به دام می‌افتند. به چنین اتفاقی در علوم کانی‌شناسی، آخال (Inclusion) گفته می‌شود.

اما از طرف دیگر گوشته زمین بسیار داغ است و امکان تشکیل یخ وجود ندارد. به همین خاطر در موارد بسیار کمیابی که برخی قطعات الماس بعد از گذر از لایه‌های گوشته و پوسته به سطح زمین می‌رسند، در صورتی که هنوز ساختار بسیار قدرتمند و محکم خود را حفظ کرده باشند، اگر آب گرفتار شده در آنها در معرض دمای‌های بسیار پایین قرار بگیرد، امکان تشکیل بلور‌های فوق‌متراکم یخ هفتم وجود دارد.

در این رابطه جورج روسمن (George Rossman)، یکی از معدن‌شناسان موسسه فناوری کالیفرنیا مشهور به کال‌تک (Caltech)، که در این تحقیق همکاری داشت به لس‌آنجلس تایمز گفت :

معمولا مواد معدنی که از اعماق بسیار زیاد به سطح زمین می‌رسند به دلیل کاهش شدید فشار، نمی‌توانند پایدار بمانند و از هم می‌پاشند. ترک‌های ایجاد شده در آنها موجب تخلیه شدن مواد آخال‌ درونی آنها شده و از دسترس خارج می‌شوند. اما اگر الماس در مدت زمان کوتاهی به سطح برسد، تغییر نمی‌کند و می‌تواند ساختار مستحکم خود را حفظ کند.

روسمن و دیگر اعضای این تیم تحقیقاتی در حال بررسی الماس‌ها توسط اشعه ایکس، برای شناسایی آثاری از آخال دی‌اکسید‌کربن درونی بودند، که متوجه می‌شوند، در حقیقت موفق به کشف یخ هفتم طبیعی در داخل این نمونه‌ها شده‌اند. در مصاحبه با روزنامه لس‌آنجلس تایمز، شانر نیز درباره این کشف گفت:

همگی ما با فهمیدن این ماجرا به شدت هیجان‌زده شده بودیم، زیرا پیدا شدن آب در الماس مسئله جدیدی نبود اما یافتن آبی یخ زده با این تراکم بالا، آن هم به صورت دست‌نخورده چیز دیگری است و حقیقتا این یک شانس بزرگ بود که شما می‌توانید آن را یک کشف جذاب بنامید.

مطالعه بیشتر :  آیا رویای زندگی در مریخ محقق می‌شود؟

دانلود آهنگ مسعود صادقلو ما به هم میایم