الماس‌های فرازمینی: تفاوت میان نسخه‌ها

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
تفاوت جدیدتر ←
محتوای حذف‌شده محتوای افزوده‌شده
دیداریویکی‌متن
A kamali ar (بحث | مشارکت‌ها)
۱۱ ویرایش‌ها
ایجادشده به کمک به ویکی‌فا و Dexbot، ابرابزار
(بدون تفاوت)

نسخهٔ ‏۱۴ آوریل ۲۰۲۴، ساعت ۲۲:۴۰

علی رغم کمیاب بودن الماس هایی که در زمین یافت میشوند، الماس های فرازمینی کاملا متداول و رایج هستند. این الماس ها گاهی حدود تنها ۲۰۰۰ اتم کربن دارند و حتی برخی معتقدند پیدایش آنها به قبل از ایجاد منظومه برمیگردد.[۱] آزمایش‌های فشار بالا نشان می‌دهد که مقادیر زیادی الماس از متان در سیارات غول‌پیکر یخی اورانوس و نپتون تشکیل شده‌اند، در حالی که برخی از سیارات در سایر منظومه‌های سیاره‌ای ممکن است تقریباً الماس خالص باشند. [۲] الماس در ستارگان نیز یافت می شود و ممکن است اولین ماده معدنی باشد که تا کنون تشکیل شده است.

شهاب سنگ ها

تصور هنرمند از انبوهی از الماس های ریز در کنار یک ستاره داغ.

در سال 1987 الماس هایی با قطر حدود 2.5 میلیمتر توسط گروهی خاص از دانشمندان پیدا شد. نشانه ای که معلوم بود آنها از جای دیگری آمدند، گاز های نفوذی در داخل آنها بود. سابقه پیدایش آنها علیرغم یک تاریخ طولانی و خشونت آمیز حفظ شد که از زمانی شروع شد که آنها از یک ستاره به محیط بین ستاره ای پرتاب شدند، از طریق تشکیل منظومه شمسی گذشتند، در یک جسم سیاره ای گنجانده شدند که بعداً به شهاب سنگ ها تقسیم شد. و در نهایت روی سطح زمین سقوط کرد. [۳]

نانو الماس ها حدود 3 درصد کربن و حدد 400 قسمت از یک میلیون جرم را در شهاب سنگ های آسمان تشکیل میدهند.[۴] [۳] الگوهای ایزوتوپی غیرعادی در دانه های کاربید سیلیکون و گرافیت نیز یافت میشود. در مجموع آنها به عنوان دانه های ماقبل خورشیدی یا دود ستاره ای شناخته می شوند و خواص آنها مدل های سنتز هسته را در ستارگان غول پیکر و ابرنواخترها محدود می کند. [۵]

تعداد این نانوالماس ها در منظومه مشخص نیست. اما تنها بخش بسیار کوچکی از آنها حاوی گازهای نجیب با منشأ پیش از خورشید هستند. مطالعه جداگانه و مجزایی در این باره تا به حال وجود نداشته است. به طور متوسط، نسبت کربن 12 به کربن 13 با جو زمین مطابقت دارد در حالی که نسبت نیتروژن 14 به نیتروژن 15 با خورشید مطابقت دارد. تکنیک هایی مانند توموگرافی کاوشگر اتمی امکان بررسی تک دانه ها را فراهم می کند. کم بودن تعداد اتم ها، پیدا کردن منشا ایزوتوپ ها کمی ناممکن است. [۵]

کمی ممکن است عجیب باشد که چگونه نانو الماس ها همگی در منظومه شمسی تشکیل شده اند. در سطح زمین ، گرافیت ماده معدنی کربنی پایدار است، در گوشته زمین و در شرایط مهیا با دما و فشار خاص، تنها الماس های خیلی بزرگ تشکیل میشوند. با این حال، نانوالماس ها به اندازه مولکولی نزدیک هستند: یکی با قطر 2.8 نانومتر، اندازه متوسط، حاوی حدود 1800 اتم کربن است. در موادی که معدنی هستند و کوچک هستند، انرژی سطحی حائز اهمیت است و الماس از گرافیت پایدارتر است، زیرا ساختار الماس فشرده تر است. کراس اوور در پایداری بین 1 تا 5 است نانومتر حتی در اندازه های کوچکتر، انواع دیگری از کربن مانند فولرن ها و همچنین هسته های الماس پیچیده شده در فولرن ها یافت می شود. [۳]


جالب است که به تازگی اثبات شده است که مولکول های حاوی کربن در همه جای دنیا میتواند وجود داشته باشد. انتشارات فروسرخ از فضا و رصدخانه فضایی فروسرخ و تلسکوپ فضایی اسپیتزر بر این موضوع صحه گذاشته اند. اینها عبارتند از هیدروکربن های آروماتیک چند حلقه ای (PAHs)، فولرن ها و الماسوئیدها (هیدروکربن هایی که ساختار کریستالی مشابهی با الماس دارند). [۳] ۱۰ کوادریلون قابلیت حمل یک گرم از آن در فضا میباشد، این عددی بسیار اعجاب انگیز است [۴] نکته مهم آن است که به شدت تشخیص آنها از الماس کاری صعب و دشوار و طاقت فرسا است. [۳] hors مطالعه‌ای در سال 2014 به رهبری جیمز کنت در دانشگاه کالیفرنیا سانتا باربارا ، پخش بودن لایه نازکی از الماس را در سه قاره جهان تایید کرد. همچنین نویسندگان گفتند که این فرضیه بحث برانگیز آنها را تأیید می کند که اصابت دنباله داری عظیم با سیاره ما در حدود 13000 سال پیش باعث انقراض مگافون ها در آمریکای شمالی و پایان دادن به فرهنگ کلوویس در دوره جوانتر دریاس شد. [۶] [۷] [۸] [۹] [۱۰] داده‌های نانوالماس گزارش‌شده توسط برخی به عنوان قوی‌ترین شواهد فیزیکی برای فرضیه تأثیر درایاس جوان در نظر گرفته می‌شود. شک برانگیز بودن و بی اعتمادی نسبی به این مطالعه نیز از ابتدا مشخص بود. علاوه بر این، بیشتر «نانوالماس» گزارش شده در مرزی به همین اسم اصلاً الماس نیستند، بلکه به عنوان «n-الماس» بحث‌برانگیز گزارش شده‌اند. استفاده از "n-الماس" به عنوان نشانگر ضربه، به دلیل وجود نانوبلورهای مس در رسوبات ایراد بزرگی است که به راحتی می توان آن را با "n-الماس" اشتباه گرفت، حتی اگر آن فاز کربن مشکل ساز آن وجود داشته باشد. [۱۱] [۱۲] همه شواهد تایید کننده این نظریه کاملا رد شده و مورد قبول نیست. [۱۳]

سیارات

منظومه شمسی

اورانوس ، تصویربرداری شده توسط وویجر 2 در سال 1986.

در سال 198 مارتین راس مقاله ای تحت عنوان لایه یخ در اورانوس ونپتون و الماس در آسمان؟ را منتشر کرد. در لاورنس لیورمور ، او داده‌های حاصل از فشرده‌سازی موج شوک متان ( CH4 ) را تجزیه و تحلیل کرده بود و دریافت که فشار شدید اتم کربن را از هیدروژن جدا می‌کند و آن را آزاد می‌کند تا الماس تشکیل دهد. [۱۴] [۱۵]

مدل‌سازی نظری توسط ساندرو اسکاندولو و دیگران پیش‌بینی کرد که الماس‌ها در فشار بیش از 300 گیگا پاسکال (GPa) تشکیل می‌شوند، اما نکته ای باید توجه کرد و آن این است که این ماده(متان) در فشار های پایین تر هم امکان مختل شدنش وجود دارد. آزمایش‌های فشار بالا در دانشگاه کالیفرنیا برکلی با استفاده از سلول سندان الماسی هر دو پدیده را در تنها 50 گیگا پاسکال و دمای 2500 کلوین، معادل اعماق 7000 کیلومتری زیر قله‌های ابر نپتون، یافتند. ناپایدار بودن شیمیایی متان در دما وفشار 2000 کلوین و 7 گیگا پاسکال در آزمایشگاه دانشکده ژئوفیزیک اثبات شد. همچنین غرق شدن تمامی الماس های متراکم تر کاملا محتمل است. این "باران الماس" انرژی بالقوه را به گرما تبدیل می کند و به حرکت همرفتی که میدان مغناطیسی نپتون را ایجاد می کند کمک می کند. [۱۶] [۱۴] [۱۷]

هنوز هم درباره اینکه چه مقدار نتایج حاصله قابل استنداد است وجود دارد. آب و هیدروژن مخلوط شده با متان ممکن است واکنش های شیمیایی را تغییر دهد. [۱۶] یک فیزیکدان در موسسه فریتز هابر در برلین نشان داد که کربن موجود در این سیارات به اندازه کافی برای تشکیل الماس از ابتدا متمرکز نیست. به دلیل سریع حل شدن الماس، وجود و تشکیل شدن الماس در مشتری و زحل رد شد. جایی که غلظت کربن بسیار کمتر است. [۱۸]

آزمایش‌هایی که به دنبال تبدیل متان به الماس بودند سیگنال‌های ضعیفی پیدا کردند و به دما و فشار مورد انتظار در اورانوس و نپتون نرسیدند. با این حال، آزمایشی اخیر از گرمایش شوک توسط لیزر برای رسیدن به دما و فشار مورد انتظار در عمق 10000 کیلومتری زیر سطح اورانوس استفاده کرد. با انجام این کار در پلی استایرن در عرض یک نانو ثانیه مراحل انجام شد. [۱۹] [۲۰]

  1. ↑ Daulton, T. L. (2006). "Extraterrestrial Nanodiamonds in the Cosmos". (Chapter II) in "Ultrananocrystalline Diamond: Synthesis, Properties, and Applications" editors O. Shenderova and D. Gruen. pp. 23–78.
  2. ↑ Max Planck Institute for Radio Astronomy (25 August 2011). "A planet made of diamond". Astronomy magazine. Retrieved 25 September 2017.
  3. ↑ ۳٫۰ ۳٫۱ ۳٫۲ ۳٫۳ ۳٫۴ Tielens, A. G. G. M. (12 July 2013). "The molecular universe". Reviews of Modern Physics. 85 (3): 1021–1081. Bibcode:2013RvMP...85.1021T. doi:10.1103/RevModPhys.85.1021.
  4. ↑ ۴٫۰ ۴٫۱ Vu, Linda (26 February 2008). "Spitzer's Eyes Perfect for Spotting Diamonds in the Sky". JPL News. Jet Propulsion Laboratory. Archived from the original on 9 October 2016. Retrieved 23 September 2017.
  5. ↑ ۵٫۰ ۵٫۱ Davis, A. M. (21 November 2011). "Stardust in meteorites". Proceedings of the National Academy of Sciences. 108 (48): 19142–19146. Bibcode:2011PNAS..10819142D. doi:10.1073/pnas.1013483108. PMC 3228455. PMID 22106261.
  6. ↑ Cohen, Julie (13 April 2017). "Did a comet cause freeze that killed mammoths? – Futurity". Futurity. Retrieved 23 September 2017.
  7. ↑ Roach, John (23 June 2010). "Fungi, Feces Show Comet Didn't Kill Ice Age Mammals?". National Geographic. Archived from the original on 26 June 2010. Retrieved 23 September 2017.
  8. ↑ Cohen, Julie (27 August 2014). "Study examines 13,000-year-old nanodiamonds from multiple locations across three continents". Phys.org. Retrieved 23 September 2017.
  9. ↑ Pinter, N.; Scott, A. C.; Daulton, T. L.; Podoll, A.; Koeberl, C.; Anderson, R. S.; Ishman, S. E. (2011). "The Younger Dryas impact hypothesis: A requiem". Earth-Science Reviews. Vol. 106, no. 3–4. pp. 247–264.
  10. ↑ van Hoesel, A.; Hoek, W. Z.; Pennock, G. M.; Drury, M. R. (2014). "The Younger Dryas impact hypothesis: a critical review". Quaternary Science Reviews. Vol. 83, no. 1. pp. 95–114.
  11. ↑ Daulton, T. L.; Amari, S.; Scott, A.; Hardiman, M.; Pinter, N.; Anderson, R.S. (2017). "Comprehensive analysis of nanodiamond evidence relating to the Younger Dryas Impact Hypothesis". Journal of Quaternary Science. Vol. 32, no. 1. pp. 7–34.
  12. ↑ Daulton, T. L.; Amari, S.; Scott, A.; Hardiman, M.; Pinter, N.; Anderson, R.S. (2017). "Did Nanodiamonds Rain from the Sky as Woolly Mammoths Fell in their Tracks Across North America 12,900 Years Ago?". Microscopy & Microanalysis. Vol. 23, no. 1. pp. 2278–2279.
  13. ↑ Holliday, Vance T.; Daulton, Tyrone L.; Bartlein, Patrick J.; Boslough, Mark B.; Breslawski, Ryan P.; Fisher, Abigail E.; Jorgeson, Ian A.; Scott, Andrew C.; Koeberl, Christian (2023-07-26). "Comprehensive refutation of the Younger Dryas Impact Hypothesis (YDIH)" (PDF). Earth-Science Reviews (به انگلیسی). 247: 104502. Bibcode:2023ESRv..24704502H. doi:10.1016/j.earscirev.2023.104502.
  14. ↑ ۱۴٫۰ ۱۴٫۱ Scandolo, Sandro; Jeanloz, Raymond (November–December 2003). "The Centers of Planets: In laboratories and computers, shocked and squeezed matter turns metallic, coughs up diamonds and reveals Earth's white-hot center". American Scientist. 91 (6): 516–525. Bibcode:2003AmSci..91..516S. doi:10.1511/2003.38.905. JSTOR 27858301.
  15. ↑ Ross, Marvin (30 July 1981). "The ice layer in Uranus and Neptune—diamonds in the sky?". Nature. 292 (5822): 435–436. Bibcode:1981Natur.292..435R. doi:10.1038/292435a0.
  16. ↑ ۱۶٫۰ ۱۶٫۱ Kerr, R. A. (1 October 1999). "Neptune May Crush Methane Into Diamonds". Science. 286 (5437): 25. doi:10.1126/science.286.5437.25a. PMID 10532884.
  17. ↑ Kaplan, Sarah (25 August 2017). "It rains solid diamonds on Uranus and Neptune". The Washington Post. Retrieved 16 October 2017.
  18. ↑ McKee, Maggie (9 October 2013). "Diamond drizzle forecast for Saturn and Jupiter". Nature News. doi:10.1038/nature.2013.13925.
  19. ↑ Cartier, Kimberly (15 September 2017). "Diamonds Really Do Rain on Neptune, Experiments Conclude". Eos. doi:10.1029/2017EO082223.
  20. ↑ Kraus, D.; Vorberger, J.; Pak, A.; Hartley, N. J.; Fletcher, L. B.; Frydrych, S.; Galtier, E.; Gamboa, E. J.; Gericke, D. O. (September 2017). "Formation of diamonds in laser-compressed hydrocarbons at planetary interior conditions". Nature Astronomy. 1 (9): 606–611. Bibcode:2017NatAs...1..606K. doi:10.1038/s41550-017-0219-9. {{cite journal}}: Unknown parameter |displayauthors= ignored (|display-authors= suggested) (help)

همچنین ببینید

منابع

[[رده:زمین‌شناسی سیاره‌ای]] [[رده:کانی‌شناسی و سنگ‌شناسی شهاب‌سنگ‌ها]] [[رده:الماس]]

برگرفته از «https://fa.wikipedia.org/w/index.php?title=الماس‌های_فرازمینی&oldid=39293128»