شبیه سازی بارش الماس در فضا؛
بطری های پلاستیکی به الماس تبدیل می شوند
نهایت علم: پژوهشگران هنگام شبیه سازی بارش الماس در نپتون و اورانوس در لابراتوار به روشی دست پیدا کردند که از بطری های پلاستیکی نانو الماس بسازند.
به گزارش نهایت علم به نقل از دیلی میل، فناوری مذکور دور ریز زباله را محدود می کند برای اینکه نانو الماس ها کاربردهای وسیعی دارند و در ابزارهای مختلف از سنسورهای پزشکی گرفته تا پروسه انتقال دارو به کار می روند. پژوهشگران در لابراتوار ملی شتاب دهنده SLAC واقع در کالیفرنیا تصمیم داشتند رویداد بارش الماس را به وجود بیاورند که در اتمسفر نپتون و اورانوس اتفاق می افتد. در این دو سیاره عظیم یخی دما چند هزار درجه سانتیگراد است و فشار در اتمسفر آنها چند میلیون بار بیش از زمین است. این شرایط سبب می شود ترکیبات هیدروکربنی از هم جدا شوند و سپس بخش های کربنی فشرده و به الماس هایی تبدیل می شوند که به اعماق هسته سیارات فرو می روند. پژوهشگران برای تقلید از این پروسه یک لیزر با قدرت بالا را به پلاستیک PET تاباندند و شاهد رشد ساختارهایی شبیه الماس بودند. PET یک ماده هیدروکربنی است که بطور معمول در بسته بندی های یکبار مصرف به کار می رود. دومینیک کراوس فیزیکدان و استاد دانشگاه راستاک در این زمینه می گوید: PETدارای توازن مناسبی میان کربن، هیدروژن و اکسیژن است بنا بر این می تواند فعل و انفعال در سیارات یخی را شبیه سازی کند. این بدان معنا است که اتم های کربن آسان تر ترکیب می شوند و الماس می سازند. تحقیق جدید چشم اندازی کامل از شیوه شکل گیری بارش الماس ها در سیارات دیگر فراهم می آورد و احتمالاً به توسعه روشی نوین برای تولید نانو الماس ها منجر می شود. زیگفرید گلنزر مدیر یکی از بخش ها در لابراتوار ملی شتاب دهنده SLAC می گوید: در تحقیقی پیشین برای اولین بار شاهد تشکیل الماس از ترکیبات مختلف بودیم. از آن زمان تا حالا آزمایش های مختلفی با مواد خالص انجام دادیم. اما داخل سیارات اوضاع بسیار پیچیده تر است. در آنجا مواد شیمیایی بیشتری وجود دارد که با یکدیگر ترکیب می شوند. بنا بر این در تحقیق جدید خواستیم بدانیم این مواد شیمیایی اضافی چه تاثیری دارند. پژوهشگران برای ایجاد امواج شوک در PET از یک لیزراپتیکی قدرتمند استفاده کردند و با تاباندن اشعه های ایکس تحولات در پلاستیک را بررسی کردند. آنها متوجه شدند با کمک روشی به نام پراش اشعه ایکس آرایش اتم های ماده به شکل الماس های ریز تغییر می کند. در مرحله بعد با بهره گیری از روشی دیگر سرعت و بزرگی تشکیل الماس ها را همزمان اندازه گیری کردند. پژوهشگران به این نتیجه رسیدند که با بهره گیری از این روش قطر الماس ها به چند نانو متر می رسد. همین طور آنها متوجه شدند به سبب وجود اکسیژن در ماه، نانوالماس ها با سرعت بیشتری رشد می کنند. آنها پیش بینی می کنند الماس ها در نپتون و اورانوس بیش از پروسه آزمایشی رشد می کنند و احتمالاً وزنشان به چند میلیون قیراط می رسد. الماس های مذکور احتمالاً طی هزاران سال در لایه های یخی سیارات نفوذ کرده اند و یک لایه ضخیم تر دور هسته جامد سیاره ایجاد کرده اند. در کنار این موارد پژوهشگران شواهدی از تشکیل آب یونی تند(superionic water) در مجاورت الماس ها ردیابی کردند. این فاز جدید آب که از آن به نام «یخ سیاه داغ» یاد می شود، فقط در دما و فشار بسیار زیاد به وجود می آید. مولکول های آب تحت این شرایط تجزیه می شوند و اتم های اکسیژن یک شبکه کریستالی به وجود می آورند که در آن هسته های هیدروژن آزادانه شناور می شوند. این آزمایش نشان میدهد عناصر مذکور چگونه شرایطی را تغییر می دهند که در آن الماس ها روی سیارات یخی عظیم شکل می گیرند.
منبع: نهایت علم
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب