ایجاد بارانی از الماس در آزمایشگاه

به گزارش سیناپرس به نقل از ایسنا، مدت‌های طولانی است که تصور می‌شود سیاره‌های غول‌پیکر اورانوس و نپتون شرایط مناسب برای شکل‌گیری باران الماس را دارند.

به باور دانشمندان، حول هسته جامد این سیارات، لایه‌ای از یخ‌های مختلف متشکل از آب باستانی، آمونیاک و متان وجود دارد و در چنین شرایطی، فشار بی‌نهایت، عناصر هیدروژن و کربن را به شکل الماس‌های جامد در می‌آورد؛ این الماس‌ها سپس مانند باران به سمت هسته سیاره فرو می‌ریزند.

با این حال، این پدیده هرگز به صورت مستقیم مشاهده نشده بود و برای بازخلق چنین شرایطی در آزمایشگاه، تیم علمی از نوعی ترکیب پلاستیکی به نام پلی‌استایرن استفاده کرد که از متان تولید می‌شود. پلی‌استایرن، یکی از عناصر کلیدی موجود در جو سیارات عظیم یخی است.

دانشمندان سپس پلاستیک را با قدرتمندترین لیزر پرتو ایکس دنیا به نام "منبع نور منسجم لیناک" (LCLS) بمباران کردند و این لیزر امواج شوک قوی ارسال کرد که به صورت جفت از داخل ماده عبور کردند. اولین موج شوک، کوچک و کند بود و این موضوع امکان غلبه‌ موج شوک دوم بر آن را داد.

در لحظه کوتاهی که دو موج شوک با یکدیگر همپوشانی داشتند، فشار اوج، تقریبا تمامی اتم‌های کربن پلاستیک را به شکل سازه‌های الماسی ریز خرد کرد و این سازه‌ها فقط چندنانومتر عرض داشتند؛ متاسفانه این الماس‌ها هنوز عمر بی‌نهایت کوتاهی دارند و فقط یک ثانیه دوام می‌آورند.

دانشمندان در آزمایش‌های قبلی که برای بازخلق شرایط باران الماس انجام می‌دادند، قادر به مشاهده مستقیم این سازه‌های الماسی نبودند، اما در آزمایش جدید، ضربه‌های لیزر پرتو ایکس، امکان شکل‌گیری سازه‌های الماس و همچنین امکان اندازه‌گیری اندازه و ترکیب آن‌ها را فراهم کرد.

در حالی که این الماس‌های آزمایشگاهی ریز بودند و عمر کوتاهی داشتند، محققان آزمایشگاه شتابدهنده ملی SLAC معتقدند الماس‌هایی که در عمق اورانوس و نپتون شکل می‌گیرند، می‌توانند بسیار بزرگ‌تر و دارای وزن میلیون‌ها عیار باشند و هزاران سال هم باقی بمانند. این موضوع به این دلیل است که الماس‌ها به کندی در داخل جبه سیاره فرو می‌ریزند تا لایه ضخیمی از الماس را حول هسته شکل دهند.

این تحقیق علاوه بر ارتقای درک دانشمندان از ترکیب سیارات دیگر، می‌تواند کاربردهای عملی داشته باشد و در نهایت می‌توان از آن در ساخت ابزار الکترونیکی و تجهیزات علمی کارآمدتر بهره برد.جزئیات این مطالعه در مجله Nature Astronomy منتشر شد.

No tags for this post.