يحتاج الماس إلى اندفاع كهربائي حتى يتبلور في أعماق الأرض

بالعربي/ بدون جهد ، لا يتشكل الماس.

توصلت دراسة جديدة إلى أنه قبل أن يبدأ الماس في النمو في أعماق الأرض في وشاح الأرض ، فإنه يحتاج إلى القليل من الانطلاق من مجال كهربائي.

في التجارب المعملية ، قام العلماء بتقليد الظروف في الوشاح – الطبقة الموجودة أسفل قشرة الأرض مباشرة – ووجدوا أن الماس ينمو فقط عند تعرضه لمجال كهربائي ، حتى لو كان ضعيفًا من حوالي 1 فولت ، وفقًا للدراسة التي تم نشرها. على الإنترنت في 20 كانون الثاني (يناير) في مجلة Science Advances .

“تظهر نتائجنا بوضوح أنه ينبغي اعتبار المجالات الكهربائية عاملاً إضافيًا مهمًا يؤثر على تبلور الماس” ، كما قال الباحث الرئيسي يوري باليانوف ، متخصص الماس في معهد VS Sobolev للجيولوجيا والمعادن التابع لفرع سيبيريا التابع للأكاديمية الروسية العلوم ، وفي جامعة ولاية نوفوسيبيرسك ، في بيان . 

الكوكب الذي نعيش عليه مكان رائع. لكن هل تساءلت يومًا كيف ولماذا تحدث هذه الأشياء؟ كيف صنعت الأرض؟ كيف نتوقع الطقس؟ كيف تتشكل الحفريات؟ ما الذي يسبب الزلازل أو أي الحيوانات تتوهج في الظلام؟ يكشف فيلم “Incredible Earth” عن إجابات لهذه الأسئلة والمزيد في رحلة مثيرة من خلال كل ما تحتاج لمعرفته حول عالمنا – ومع التصوير الفوتوغرافي الرائع والمخططات الثاقبة على طول الطريق!عرض الصفقة

يتكون الماس من ذرات الكربون المحاذاة في بنية بلورية معينة. تشكل أكثر من 90 ميلاً (150 كيلومترًا) تحت سطح الأرض ، حيث تصل الضغوط إلى عدة جيجا باسكال ويمكن أن ترتفع درجات الحرارة إلى 2732 درجة فهرنهايت (1500 درجة مئوية). لكن العديد من العوامل وراء “ولادة” هذه الأحجار الكريمة – التي تشتهر بجمالها المصقول وصلابتها الشديدة – ما زالت لغزا. لذلك نظر فريق من العلماء الروس والألمان في عامل واحد على وجه الخصوص: الحقول الكهربائية تحت الأرض.

جمع الباحثون مكونات البداية اللازمة لصنع مساحيق من كربونات وكربونات سيليكات الألماس تشبه المواد المنصهرة الغنية بالكربونات المتوافرة بكثرة في الوشاح. وضعوا هذه المساحيق في عباءة اصطناعية في مختبرهم وعرضوها لضغوط تصل إلى 7.5 جيجا باسكال ودرجات حرارة تصل إلى 2912 فهرنهايت (1600 درجة مئوية) ، ومجالات كهربائية تعمل بالقطب الكهربائي تتراوح من 0.4 إلى 1 فولت. بعد فترات متفاوتة تصل إلى 40 ساعة ، تشكل الماس (وابن عمهم الأكثر ليونة ، الجرافيت) ، ولكن فقط عندما أنشأ الباحثون مجالًا كهربائيًا يبلغ حوالي 1 فولت – وهو أضعف من معظم البطاريات المنزلية. 

علاوة على ذلك ، تشكل الماس والجرافيت فقط عند القطب السالب ، أو الجزء السالب من المجال الكهربائي. توفر هذه البقعة الإلكترونات لتحريك عملية كيميائية – بشكل أساسي ، بحيث يمكن لبعض مركبات الكربون والأكسجين في الكربونات أن تخضع لسلسلة من التفاعلات لتصبح ثاني أكسيد الكربون ، وفي النهاية ، ذرات الكربون التي يمكن أن تشكل الماس.

كان الماس الاصطناعي صغيرًا ، بأقطار لا تزيد عن 0.007 بوصة (200 ميكرومتر ، أو خمس المليمتر) ، لكنها كانت مشابهة بشكل مدهش للماس الطبيعي – كلاهما له شكل ثماني السطوح وكميات صغيرة من العناصر والمركبات الأخرى ، بما في ذلك قال الباحثون إن نسبة عالية نسبيًا من النيتروجين وشوائب كربونات السيليكات ، تُعرف أيضًا باسم “الوحمات” الماسية أو العيوب.المحتوى ذي الصلة

قال الباحثون إن هذه التجارب تشير إلى أن المجالات الكهربائية المحلية تلعب دورًا محوريًا في تكوين الماس في وشاح الأرض. من المحتمل أن يكون هذا الجهد المحلي ناتجًا عن ذوبان الصخور والسوائل في الوشاح التي لها موصلية كهربائية عالية ، لكن من غير الواضح مدى قوة هذه المجالات الكهربائية ، وفقًا لما ذكرته عالم الكيمياء .

وقال باليانوف في بيان آخر “نهجنا مهم لتطوير طرق جديدة لإنتاج الماس ومواد كربونية أخرى بخصائص خاصة” .

المصدر/ livescience.comالمترجم/barabic.com