الكوكب الذي يمطر ألماسًا

شارك

هل تخيلت يومًا أن تمطر السماء شيئًا غير الماء؟ أن تمطر ألماسًا مثلًا؟ بالطبع لا، فقد ارتبط هطول الأمطار في أذهاننا بقطرات الماء وأحيانًا الثلج؛ فتصورنا أنه النوع الوحيد من الأمطار الذي يهطل، ولكن هناك أنواع أخرى لم نعرفها من قبل؛ لأنها ليست على كوكب الأرض.

في الحقيقة، هذا ما كان يبحث عنه العلماء في الآونة الأخيرة، وأثبتته بعض الاكتشافات الحديثة عن طريق علم الكيمياء؛ فيمكن للسماء أن تمطر ألماسًا على كوكبي زحل والمشتري. ولكن، قبل أن نعرف كيف يمكن أن تمطر السماء ألماسًا، علينا أن نعرف أولًا كيف يتكون المطر.

يساعد ارتفاع درجة حرارة الشمس وحركة الرياح بالقرب من المسطحات على تبخر المياه وتحولها من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية. تتكون الغيوم من تجمع ذرات المطر حول ذرات الغبار والغازات المتطايرة في السماء، وتسمح التيارات الهوائية لذرات الماء بالتنقل من مكان إلى آخر. ويؤدي تجمع ذرات الماء في الغيوم إلى زيادة وزنه؛ فتصبح كثافة ذرات الماء أكبر من كثافة الهواء، ولا يستطيع الهواء حملها لتسقط على هيئة أمطار، ويُسمى سقوطها بالهطول المطري.

كيف للسماء أن تمطر ألماسًا؟

أكدت بعض الدراسات العلمية الحديثة مستعينة بعلم الكيمياء وجود إشارات تؤكد أن هناك ملايين الأطنان من الألماس في سماء كوكبي زحل والمشتري. شملت هذه الدراسات مراقبة العواصف التي تحدث على هذين الكوكبين؛ وهذا ما أدى إلى اكتشاف العنصر الرئيسي في صناعة الألماس وهو عنصر الكربون المتولد من هذه العواصف. لكن من أين يأتي الكربون؟

تتميز عدة كواكب من كواكب المجموعة الشمسية، خاصةً زُحل والمشتري، بوجود غاز الميثان بوفرة على سطحها، وبفعل العواصف الرعدية التي تعمل على إعادة غاز الميثان إلى عناصره الأولية يتحول الميثان إلى الكربون غير البلوري والهيدروجين. يتساقط الكربون بفكرة الهطول المطري نفسها ويزداد الضغط عليه تدريجيًّا متزامنًا مع تزايد سرعة التساقط التي قد تصل في بعض الأحيان إلى ألف ميل في الساعة؛ فينتج عنه ترتيب ذرات الكربون في شكل بلوري مستوٍ يجعل انزلاقها بعضها فوق بعض سهلًا، ويتكون الجرافيت المستخدم في صناعة أقلام الرصاص.

عند عمق ستة آلاف كيلو متر تقريبًا؛ تتحول قطع الجرافيت من الصورة السائلة إلى الصورة الصلبة، وتواصل السقوط حتى عمق 30 ألف كيلو متر ودرجة حرارة تفوق 4000 كلفن، ويزداد الضغط الجوي إلى قرابة 10 جيجا باسكال – أقل ضغط يتحول فيه الجرافيت إلى الألماس – عندئذٍ يتحول الجرافيت إلى الألماس. ومع تزايد درجة الحرارة والضغط؛ يصعب بقاء الألماس في صورته الصلبة فيتحول إلى الصورة السائلة ويُحفظ في باطن الكوكب، وقد يصل قطر كبرى الألماسات إلى نحو واحد سنتيمتر، وهي كبيرة بما يكفي على نحو يسمح بترصيع الخواتم.

عند محاكاة مثل هذه الظروف داخل المختبر، اكتشف العلماء أن الظروف الجوية في زحل والمشتري كافية لإنتاج الألماس في الهواء أيضًا. وبناءً على حسابات العلماء ومشاهداتهم، يمكن أن تنتج العواصف نحو ألف طن من الماس كل عام، وهو ما يعني أيضًا أرضًا سمكها 30 ألف كيلو متر من الألماس؛ كذلك يظن العلماء أن باطن الكوكب يضم بحارًا من الألماس السائل.

ماذا عن بقية الكواكب؟

يعكف مجموعة من الباحثين حاليًّا في جامعة ستانفورد الأمريكية على محاكاة الظروف المماثلة على الكواكب ذات الغازات الجليدية مثل كوكبي أورانوس ونبتون؛ حيث يحتوي كلاهما على غلاف جوي غني بغازات مثل الهيدروجين والهيليوم يساعد في تكوين كميات كبيرة من المياه وغاز الأمونيا والهيدروكربونات، التي يمكن تكسيرها للحصول على الميثان، الذي يمكن تكسيره تباعًا إلى مركباته الأولية أيضًا وإنتاج الألماس؛ كما حدث بالضبط في ظاهرة المطر الألماسي الذي يتشكل في ظروف الضغط العالي ودرجات الحرارة المرتفعة. على الرغم من أن كمية الألماس التي تم إنتاجها معمليًّا يصل قطرها إلى نانومتر، يعتقد فريق الباحثين أن هناك كميات ضخمة من الألماس، ربما ملايين القيراطات، تغرق فعليًّا محيط كوكبي أورانوس ونبتون.

المراجع

kids.britannica.com
space.com
ncdc.noaa.gov
theguardian.com

من نحن

«كوكب العلم» مجلة علمية ترفيهية باللغتين العربية والإنجليزية يصدرها مركز القبة السماوية العلمي بمكتبة الإسكندرية وتحررها وحدة الإصدارات بقطاع التواصل الثقافي ...
مواصلة القراءة

اتصل بنا

ص.ب. 138، الشاطبي 21526، الإسكندرية، جمهورية مصر العربية
تليفون: 4839999 (203)+
داخلي: 1737–1781
البريد الإلكتروني: COPU.editors@bibalex.org

شاركنا

© 2020 | مكتبة الإسكندرية