اكتشاف أنهار من الألماس على كواكب في مجموعتنا الشمسية
رجحت دراسة أجراها فريق من العلماء ونشرتها مجلة "ساينس أدفانسز" العريقة، تشكل أنهار من الألماس في جوف كوكبي أورانوس ونبتون، وذلك بعد إجراء محاكاة بواسطة نوع بسيط من البلاستيك لإعادة إنشاء الظروف التي يُفترض أن تكون أدت إلى وجوده على الكوكبين.
تأسيسًا على ذلك، وضع العلماء فرضية بأنّ ضغوطاً هائلة تُحوّل الهيدروجين والكربون في الكوكبين إلى ألماس يتدفق على عمق آلاف الكيلومترات تحت السطح الغازي للكوكبين العملاقين الجليديين، بصورة أشبه بأنهار الألماس.
نوع مميز للغاية:
لفتت الدراسة المنشورة حديثًا إلى أنّ احتكاك الأكسجين بهذا المزيج يسهّل تكوين الألماس. إذ أوضح عالم الفيزياء "دومينيك كراوس"، من مختبر الأبحاث الألماني HZDR وهو المشاركين في إعداد الدراسة، أنّ هذه الأنهر هي على الأرجح من نوع مميز جداً.
وشرح "كراوس" لوكالة الصحافة الفرنسية، أنّ الألماس يتشكّل غالبًا من "سائل حار وكثيف"، قبل أن يتدفق ببطء نحو المنطقة الصخرية الموجودة وسط الكوكبين على عمق 10 آلاف كيلومتر تحت سطحهما، ثم ينتشر السائل في طبقات "على مسافة تصل إلى مئات الكيلومترات أو أكثر".
إعادة تمثيل شروط تشكل الألماس على كوكب الأرض!
يحاول العلماء من مختبر HZDR وجامعة "روستوك" الألمانية و"إيكول بوليتكنيك" الفرنسية إعادة إنشاء الشروط التي تتشكل فيها أنهر الألماس.
واستخدموا نوعاً بسيطاً من البلاستيك يلعب دوراً بمزج المكونات الضرورية لتشكيل الألماس وهي الكربون والهيدروجين والأكسجين، وهذا النوع من البلاستيك هو نفسه المُستخدم في تصنيع عبوات المشروبات الغازية. ثم عرّضوه للحرارة عبر استخدام ليزر قوي في مختبر "سلاك" في ستانفورد الأمريكية.
وأشار العالم "كراوس" إلى أنّ الألماس النانوي الذي تشكّل جرت رؤيته من خلال أشعة سينية بسيطة جداً لكن ذات كثافة مذهلة، وهو صغير لدرجة أنّ رؤيته بالعين المجردة مستحيلة.
وسهّل الأكسجين "الموجود بكميات كبيرة في هذين الكوكبين" عملية تشكيل الألماس. حيث يعتقد العلماء أن الألماس الذي يتشكّل على هذين الكوكبين حجمه أكبر من ذلك المكوَّن في الاختبارات المنجزة على الأرض، وقد يوازي حجمه ملايين القراريط، على ما ذكر بيان نُشر مع الدراسة.
ويمهّد هذا الاكتشاف الطريق أمام أسلوب جديد لإنتاج الألماس النانوي الذي يُستخدم بشكل متزايد في مجالات عدة، من بينها المجسات الطبية والجراحات غير التقليدية أو تقنيات معالجة الكمية.
كيف يتم تصنيع الألماس النانوي (فائق الصغر)؟
تتمثل الطريقة الصناعية للحصول على الألماس النانوي في تعريض مواد غنية بالكربون لانفجارات قوية جداً. وقال "بنيامين أوفوري-أوكاي"، وهو عالِم من "سلاك" وأحد معدّي الدراسة إنّ "إنتاج الألماس النانوي بالليزر يشكل طريقة نظيفة أكثر من تلك التقليدية ويمكن التحكم فيها بسهولة أكبر".
أما بالنسبة إلى الألماس المكوَّن على كوكبَي نبتون وأورانوس، وهما أبعد كوكبين في النظام الشمسي، فيتعيّن انتظار مهمات فضائية مستقبلية لمعرفة معلومات أكثر عنه. ولم يُرسَل حتى اليوم إلى الكوكبين الجليديين سوى مسبار واحد تابع لناسا هو "فوييجر 2".
ويمكن استخدام قدرات الاستشعار الكمي للألماس النانوي لتحسين حساسية الاختبارات التشخيصية الورقية، مما قد يسمح بالكشف المبكر عن أمراض مثل فيروس نقص المناعة المكتسب، وفقًا لدراسة قادها باحثو UCL في مجموعة i-sense McKendry.