تم طرح هذا الافتراض مؤخرًا من قبل علماء أمريكيين. ووفقا لحساباتهم ونظرياتهم، يمكن أن ينهمر على كوكب المشتري وزحل ماسات ضخمة. الكربون في شكله البلوري ليس نادرا على هذه الكواكب، وفقا لبيانات جديدة من عمالقة الغاز. بالإضافة إلى ذلك، يحتوي زحل والمشتري على كميات كبيرة من هذه المادة. لذلك، إذا تم تأكيد النظرية، فيمكن استخراج الماس ليس فقط على كوكبنا!

وتحول ضربات البرق غاز الميثان إلى كربون، والذي يتصلب عند سقوطه، ويتحول إلى كتل من الجرافيت (مثل ما نستخدمه في أقلام الرصاص) بعد 1600 كيلومتر، وبعد 6000 كيلومتر أخرى تصبح هذه الكتل ماسًا. هذا بحر من الجمال المجنون، تمامًا مثل... يستمر هذا الماس في الانخفاض لمسافة 30 ألف كيلومتر أخرى.

في نهاية المطاف، يصل الماس إلى أعماق كبيرة بحيث تؤدي درجات الحرارة المرتفعة في النوى الساخنة للكواكب إلى ذوبانها وربما (رغم أن هذا لا يمكن تأكيده بعد) يتم إنشاء بحر من الكربون السائل، حسبما أفاد العلماء في المؤتمر.

وقال الدكتور كيفن بينز من جامعة ويسكونسن ماديسون ومختبر الدفع النفاث التابع لناسا، إن أكبر الماسات يبلغ قطرها حوالي سنتيمتر واحد.

في عام واحد، يتم إنشاء أكثر من 1000 طن من الماس على كوكب زحل.

كشف بينز بالتعاون مع منى ديليتسكي، المؤلفة المشاركة، عن النتائج التي لم تُنشر بعد في الاجتماع السنوي لقسم علوم الكواكب التابع للجمعية الفلكية الأمريكية في دنفر، كولورادو.

ووفقا لحسابات العلماء الأمريكيين، قد يتم هطول ماسات ضخمة على زحل والمشتري. الكربون في شكله البلوري ليس نادرا على هذه الكواكب، وفقا لبيانات الغلاف الجوي الجديدة من عمالقة الغاز. علاوة على ذلك، يحتوي كوكب المشتري وزحل على كميات كبيرة من هذه المادة. وتحول ضربات البرق غاز الميثان إلى كربون، والذي يتصلب عند سقوطه، ويتحول إلى كتل من الجرافيت (مثل ما نستخدمه في أقلام الرصاص) بعد 1600 كيلومتر، وبعد 6000 كيلومتر أخرى تصبح هذه الكتل ماسًا. ويستمر الأخير في الانخفاض لمسافة 30 ألف كيلومتر أخرى.

في نهاية المطاف، يصل الماس إلى أعماق كبيرة بحيث تؤدي درجات الحرارة المرتفعة في النوى الساخنة للكواكب إلى ذوبانها وربما (رغم أن هذا لا يمكن تأكيده بعد) يتم إنشاء بحر من الكربون السائل، حسبما أفاد العلماء في المؤتمر.

وقال الدكتور كيفن بينز من جامعة ويسكونسن ماديسون ومختبر الدفع النفاث التابع لناسا، إن أكبر الماسات يبلغ قطرها حوالي 1 سم.

في عام واحد، يتم إنشاء أكثر من 1000 طن من الماس على كوكب زحل.

كشف بينز بالتعاون مع منى ديليتسكي، المؤلفة المشاركة، عن النتائج التي لم تُنشر بعد في الاجتماع السنوي لقسم علوم الكواكب التابع للجمعية الفلكية الأمريكية في دنفر، كولورادو.

كوكب المشتري وزحل

وقام باينز وديلينكي بتحليل أحدث التوقعات لدرجة الحرارة والضغط داخل المشتري وزحل، بالإضافة إلى معلومات جديدة حول سلوك الكربون في ظل ظروف مختلفة.

وخلصوا إلى أن بلورات الماس تسقط بشكل كبير على كوكب زحل، حيث تذوب في النهاية بسبب ارتفاع درجة حرارة النواة. في كوكب المشتري وزحل، لا يدوم الماس إلى الأبد، ولا يمكن قول ذلك عن أورانوس ونبتون، اللذين يتمتعان بدرجات حرارة أساسية منخفضة إلى حد ما. سيستمر التحقق من البيانات، ولكن في الوقت الحالي، يقول خبراء الكواكب الخارجيون إنه لا يمكن استبعاد احتمال هطول أمطار الماس.

أين يوجد الماس على الأرض؟

يوجد الماس، مثل الأحجار الكريمة الأخرى، في تلك الأجزاء من الأرض حيث تتوفر الظروف اللازمة لتكوينها.

يتطلب ترسب الألماس وجود مواد وظواهر معينة، بما في ذلك الكربون ودرجة الحرارة والضغط وكمية كبيرة من الوقت. اكتشف علماء من جامعة بريستول في المملكة المتحدة ومعهد كارنيجي في الولايات المتحدة الأمريكية أن الكرة الأرضية بأكملها، باستثناء قلبها، تشارك في تكوين الماس.

في رواسب Zhuna-5، التي تقع في البرازيل، تم العثور على بلورات في عام 2010 والتي ربما تشكلت على عمق حوالي 400-660 كيلومترا. وخلال السنوات القليلة الماضية، اكتشف العلماء ما يسمى بالألماس "الفائق العمق"، وتركزت المواقع التي تم اكتشاف مثل هذا الماس فيها في أجزاء مختلفة من العالم.

ومن الجدير بالذكر أنه لا يزال من غير المعروف من أين يأتي الماس على كوكبنا، وهذا على الرغم من أن الماس هو أحد أكثر المعادن المرغوبة على كوكبنا. هناك عدة فرضيات تحاول تفسير ظهور الماس على الأرض. من المعروف بالفعل أن بعض الماس ظهر على كوكبنا بفضل النيازك (إما أنهم جلبوها بأنفسهم أو ساهموا في ظهورها).

لكن النسخة الأكثر شيوعا تقول أن حصة الأسد من جميع الماس هي من أصل أرضي - فهي تتشكل من الكربون الموجود في الجزء العلوي من الوشاح. توجد رواسب الماس الرئيسية في أفريقيا وروسيا وأستراليا وكندا.

يا رفاق، نضع روحنا في الموقع. شكرا لك على ذلك
أنك تكتشف هذا الجمال. شكرا للإلهام والقشعريرة.
انضم إلينا فيسبوكو في تواصل مع

تخيل أنه في هذه اللحظة بالذات، أثناء قراءتك للنص، تقترب عاصفة زجاجية في مكان ما أو يهطل مطر ماسي. يبدو الأمر وكأنه بداية لفيلم خيال علمي، أليس كذلك؟ لكن هذه ليست الظواهر الطبيعية الأكثر روعة التي توجد على الكواكب الأخرى.

هذا العام، الشتاء على الأرض لم يرضي أي شخص تقريبا وتميز بجميع أنواع الكوارث، لذلك موقع إلكترونيقررت أن أعرف كيف تسير الأمور مع المناخ على الكواكب الأخرى، وبعد ذلك وقعت في حب صقيعنا الأرضي والطقس السيئ خارج النافذة.

1. العواصف الزجاجية

يقع الكوكب الخارجي الأزرق السماوي الجميل HD 189733b على بعد 63 سنة ضوئية فقط من الشمس، لذلك تعلم العلماء الكثير عنه. تبلغ درجة الحرارة على هذا الكوكب 930 درجة مئوية في الجانب الفاتح و425 درجة مئوية في الجانب المظلم، وتهرع الرياح بسرعة 2 كم في الثانية. لكن الظاهرة الطبيعية الأكثر غرابة على هذا الكوكب الخارجي هي زخات المطر المكونة من قطع الزجاج.

2. الاستحمام بالحجر

تم اكتشاف الكوكب الخارجي COROT-7b في عام 2009، ويبلغ حجمه ضعف حجم الأرض. يوجد على الجانب المضيء من الكوكب محيط شاسع من الحمم البركانية، والجانب المظلم مغطى بطبقة ضخمة من جليد الماء العادي. تبلغ درجة الحرارة على الجانب المشمس حوالي 2500 درجة مئوية، مما يؤدي إلى هطول أمطار فريدة من نوعها. يحتوي هذا الكوكب الخارجي أيضًا على دورة، ولكن ليس للمياه، ولكن للصخور المنصهرة.

إن الطقس في COROT-7b هو الذي ألهم العديد من كتاب وفناني الخيال العلمي.

3. المطر الكريستالي الأخضر

أجمل أمطار لا تحدث على كوكب، بل على النجم الأولي HOPS-68، الذي يقع على بعد 1350 سنة ضوئية من الأرض. يُمطر الزبرجد الزيتوني، الذي يُستخدم على الأرض لصنع المجوهرات، هذا النجم بوابل من البريق الجميل بشكل لا يصدق.

4. العواصف الثلجية الجافة

لا تعاني الأرض من عواصف ثلجية فحسب، بل يتم تغطية المريخ أيضًا بالثلوج في منتصف الليل. هذه العواصف الليلية لها اسم آخر، وهو "الانفجارات الجليدية الصغيرة"، وغالبًا ما تتم مقارنتها بالعواصف الصغيرة على الأرض. تتكون العواصف الثلجية على المريخ من الجليد الجاف، وتتكون السحب من ثاني أكسيد الكربون المتجمد.

الشتاء على هذا الكوكب بارد، حيث يبلغ متوسط ​​درجة الحرارة -63 درجة مئوية. لذلك، إذا كنت تخطط للسفر إلى المريخ، فقم بذلك في الصيف - تبلغ درجة الحرارة في هذا الوقت حوالي 20 درجة مئوية، وهو أمر مريح للغاية بالنسبة لأبناء الأرض.

5. أمطار البلازما

حتى في الشمس هناك أمطار، وإن كانت البلازما. تُعرف هذه الظاهرة باسم التوهج الشمسي، أو المطر الإكليلي، وهي نتيجة لانفجار قوي للإشعاع.

والأمر الفريد هو أن مطر البلازما يبرد بسرعة عند اقترابه من سطح الشمس. والغلاف الجوي الخارجي للنجم أكثر سخونة بكثير من سطحه. ولم يتمكن العلماء حتى الآن من معرفة سبب هذه الظاهرة.

6. العواصف الدوامة

وقد وجد العلماء أن وميض الإشعاع يحدث نتيجة انفجار في جزء من الغلاف الجوي، وهو بدوره يولد رياح تصل سرعتها إلى 4 كيلومترات في الثانية.

7. الثلج "الواقي من الشمس".

الكوكب الخارجي Kepler-13Ab فريد من نوعه من حيث أنه يحتوي على ثلج "واقي من الشمس"، على الرغم من أن جانبه المظلم فقط. والحقيقة هي أن هناك ثاني أكسيد التيتانيوم على الكوكب، وهو عنصر نشط في مستحضرات الوقاية من الشمس. ولهذا السبب يمزح العلماء ويوصون بوضع واقي الشمس على الجانب المظلم قبل أخذ حمام شمس على الجانب الفاتح.

8. العواصف بحجم الأرض

يصعب اكتشاف الأقزام البنية لأنها لا تمتلك كتلة كافية لتحترق مثل النجوم الأخرى. ولذلك، تم بناء تلسكوبات فريدة لدراسة الطقس على الأقزام البنية. وبفضل تلسكوبي هابل وسبيتزر، تمكن العلماء من رصد عواصف بحجم الأرض على سطح القزم. كما أمكن دراسة السحب التي تتكون من مواد غير عادية مثل الرمل وقطرات الحديد المنصهر.

9. المطر المتجمد للكواكب الأخرى

إنسيلادوس هو أحد أقمار زحل وينابيعه التي تنفث بانتظام مياهًا جليدية، وترسل ما يقرب من 250 كجم إلى الفضاء كل ثانية. يضيع جزء من الرواسب في الفضاء، ويسقط الجزء الآخر على حلقات زحل، وبالتالي هناك افتراض بأن هذا القمر بالذات هو مصدر المادة في إحدى حلقات زحل. وعلى سطح إنسيلادوس وحده، تم اكتشاف الماء السائل والكربون والنيتروجين على شكل أمونيا ومصدر للطاقة، كما تم اقتراح وجود محيط تحت سطح القمر.

10. حائل العاصفة

NGC 1333-IRAS 4B هو جزء من النظام الشمسي، ونجمه المركزي عبارة عن شرنقة من الغاز والغبار. يوجد في وسط هذه الشرنقة قرص كثيف من المواد يشبه إلى حد كبير عاصفة برد. كمية المياه المتدفقة على القرص المركزي يمكن أن تملأ محيطات الأرض 5 مرات. القرص أكثر دفئا من سحابة المواد المحيطة به، لذلك عندما تصل قطع الجليد إلى السحابة، فإنها تتبخر. وعندما يتجمد البخار، فربما يولد مذنب جديد. بفضل تلسكوب سبيتزر، اكتسب الناس المزيد من المعرفة حول كيفية تشكل أنظمة الكواكب.

في الواقع، تكهن العلماء منذ فترة طويلة بأن الأحجار الكريمة يمكن أن تمطر داخل العمالقة الجليدية. وفي أعماق هذه الكواكب، أثرت درجات الحرارة المرتفعة والضغط الشديد على الهيدروكربونات، مما أدى إلى هطول أمطار الماس.

بالطبع، قد تبدو هذه الظاهرة رائعة بالنسبة لنا، لكنها أبعد من الأرض فهي ظاهرة طبيعية تمامًا. ومن أجل تأكيد أو دحض هذه المعلومات، قام العلماء بإعادة إنشاء هذه العملية في مختبراتهم. لقد ثبت الآن أن أمطار الماس هي ظاهرة حقيقية.

هناك كواكب بعيدة في النظام الشمسي تسمى عمالقة الجليد، وقد أطلق عليها الناس اسم نبتون وأورانوس. وتبلغ كتلتها 17 و15 مرة كتلة الأرض على التوالي. تتمتع هذه الكواكب بأغلفة جوية غنية بالغازات، بما في ذلك الهيدروجين والهيليوم، كما أن لها نوى صلبة.

نبتون وأورانوس عبارة عن محيطات ضخمة في الأساس، ولا تشبه بأي حال من الأحوال المحيطات الموجودة على كوكبنا. تتكون المحيطات الموجودة على العمالقة الجليدية من الأمونيا ومواد تعرف باسم الهيدروكربونات - وهي جزيئات مثل الميثان المكونة من الهيدروجين والكربون.

بعيدًا في أعماق هذه الكواكب، تحدث أشياء لا تصدق: درجات الحرارة المرتفعة جدًا والضغط القوي تنتج تأثيرًا مباشرًا على الهيدروكربونات. ونتيجة لهذه العمليات، ينشأ الماس، الذي يسقط فيما بعد على شكل أمطار من الماس.

واستناداً إلى العمليات الكيميائية التي تجري على نبتون وأورانوس، تمكن العلماء من إنتاج ألماس صغير في مختبرهم. وبعد إعادة إنشاء الظروف المحاكاة، درس الباحثون بالتفصيل بنية المادة الناتجة.

دعونا نتذكر أن العلماء بدأوا منذ فترة طويلة في دراسة واختبار الأساليب المختلفة التي يمكنها بناء البيئة المطلوبة. ويشير الكثيرون إلى أنه تم استخدام الليزر أيضًا، لكن كل التطورات السابقة كانت فاشلة. يقول مؤلفو المشروع الفائز إن الإصدارات السابقة كان محكوم عليها بالفشل. لأن أولئك الذين استخدموا تقنية مماثلة استخدموا ضغوطًا أقل بكثير من تلك المتوقعة للظروف الضرورية في عمالقة الجليد.

يقلد الباحثون ظروف نبتون وأورانوس لتصنيع الماس في المختبر

تم استخدام الليزر لتسخين أسطح عنصر بحثي آخر بسرعة - البوليسترين. ورافق هذه العملية توسعها وتشكيل موجة الصدمة. أطلق الفريق الذي عمل في التجربة موجتين صادمتين، وكانت الثانية أسرع من الأولى.

تم الانتهاء من عملية تشكيل الحجر عندما اصطدمت موجات الصدمة ببعضها البعض. ونتيجة لذلك، تم الحصول على درجات حرارة وضغوط تبلغ حوالي 5000 كلفن و150 جيجا باسكال، على التوالي. وكانت مثل هذه الظروف مشابهة لتلك الموجودة على عمق 10000 كيلومتر في الكواكب الجليدية.

أصبحت الظروف التي تم إنشاؤها كافية للتسبب في تمزق الروابط بين الكربون والهيدروجين في البوليسترين. ثم تم دمج الكربون وتكوين الماس الذي طال انتظاره. كما تمكن الفريق العلمي من مراقبة عملية تكوين الألماس باستخدام نبضات قصيرة من الأشعة السينية.

وأشار دومينيك كراوس، المؤلف الأول للبحث في مختبر هيلمهولتز-زينتروم دريسدن-روسندورف الألماني، إلى أن الوقت التجريبي نفسه يستغرق فترة زمنية قصيرة جدًا. وفي هذا الصدد، من الرائع تقريبًا أن يتمكن الفريق من مراقبة عملية تكوين الماس برمتها.

يبلغ قطر الجواهر التي ابتكرها العلماء بضعة نانومترات فقط، لكن العمليات التي تتم على نبتون وأورانوس تنتج أحجارًا أكبر بكثير. تخلق عمالقة الجليد جميع الظروف اللازمة لنمو الماس، ويمكن أن تستمر هذه العملية لملايين السنين.

أكد الباحثون إمكانية انتقال الماس إلى باطن الكوكب. ويجري الآن التخطيط لدراسة جديدة للمساعدة في معرفة أنماط وضع طبقات المطر الماسية المقترحة في بنية الكواكب. ونتيجة لذلك، سيكون من الممكن تأكيد أو دحض المعلومات المتعلقة بدرجة حرارة العمالقة.

وأشار كراوس إلى أن الأحجار الكريمة تغوص لأنها أثقل من المواد المحيطة بها. في مرحلة ما من حركتها، يتوقف الماس، ويحدث هذا عندما يصل إلى القلب، ثم يبدأ في التسخين.

الدراسة التي توضح تفاصيل هذه التجربة تحمل عنوان "تكوين الماس في الهيدروكربونات المضغوطة بالليزر في ظل الظروف الداخلية الكوكبية" وتم نشرها مؤخرًا في مجلة Nature Astronomy. .

ضم فريق العلماء أعضاء من مختبر لورانس ليفرمور الوطني، ومختبر المسرع الوطني SLAC، وجامعة كاليفورنيا، بيركلي.

خاتمة

فتحت التجربة إمكانيات جديدة لإنشاء مواد اصطناعية. في الوقت الحالي، تتلقى الماسات النانوية العديد من العروض التجارية. سيكون تطبيقها مفيدًا في الطب والإلكترونيات والمعدات العلمية وما إلى ذلك. إن الأساليب التي يتم على أساسها تصنيع الماس هي حاليًا أقل صديقة للبيئة وآمنة، لذا فإن استخدام الليزر يمكن أن يغير خوارزمية إنتاج الماس.

نحن نعيش على الأرض ولا نتفاجأ عندما يبدأ الماء بالتساقط من السماء. لقد اعتدنا على السحب الركامية الكبيرة التي تتشكل أولاً من بخار الماء ثم تنفصل، وتمطرنا بوابل من المطر.

على الكواكب الأخرى في النظام الشمسي، تتشكل السحب أيضًا ويتساقط المطر. لكن هذه الغيوم، كقاعدة عامة، ليست مصنوعة من الماء. يتمتع كل كوكب بجو فريد خاص به، مما يسبب طقسًا فريدًا بنفس القدر.

زخات مطر على عطارد

عطارد، الكوكب الأقرب إلى الشمس، هو عالم مليء بالفوهات وخالي من الحياة وتصل درجات الحرارة خلال النهار إلى 430 درجة مئوية. الغلاف الجوي لعطارد رقيق جدًا لدرجة أنه لا يمكن اكتشافه تقريبًا. لا توجد غيوم أو أمطار على عطارد.

مواد ذات صلة:

أكبر الكواكب في النظام الشمسي

أمطار على كوكب الزهرة

لكن كوكب الزهرة، أقرب جيراننا في الفضاء، يتمتع بغطاء سحابي غني وقوي، يخترقه البرق بشكل متعرج. حتى رأى العلماء سطح كوكب الزهرة، كانوا يعتقدون أنه يحتوي على الكثير من الأماكن الرطبة والمستنقعات، ومغطاة بالكامل بالنباتات. الآن نعلم أنه لا يوجد نباتات هناك، ولكن هناك صخور وحرارة تصل إلى 480 درجة مئوية عند الظهر.

يتعرض كوكب الزهرة لأمطار حمضية حقيقيةلأن غيوم كوكب الزهرة تتكون من حمض الكبريتيك القاتل وليس من الماء الواهب للحياة. ولكن عند درجة حرارة 480 درجة مئوية، يبدو أن هذا النوع من المطر مستحيل. تتبخر قطرات حمض الكبريتيك قبل أن تصل إلى سطح كوكب الزهرة.

مواد ذات صلة:

كيف يتكون البرد؟

المطر على المريخ

المريخ هو الكوكب الرابع في النظام الشمسي. يعتقد العلماء أنه في العصور القديمة، ربما كان المريخ يتمتع بظروف طبيعية مماثلة للأرض. حاليًا، يتمتع المريخ بغلاف جوي رقيق جدًا، وسطحه، وفقًا للصور الفوتوغرافية، يشبه صحارى جنوب غرب الولايات المتحدة الأمريكية. عندما يبدأ فصل الشتاء على المريخ، تظهر سحب رقيقة من ثاني أكسيد الكربون المتجمد فوق السهول الحمراء ويغطي الصقيع الصخور. في الصباح، يسود الضباب في الوديان، وأحيانًا يكون كثيفًا لدرجة أنه يبدو وكأنه على وشك هطول المطر.

ومع ذلك، فإن قيعان الأنهار التي تحفر سطح المريخ أصبحت الآن جافة. يعتقد العلماء أن المياه كانت تتدفق بالفعل عبر هذه القنوات. فمنذ مليارات السنين، في رأيهم، كان الغلاف الجوي على المريخ أكثر كثافة، وربما كانت هناك أمطار غزيرة. وما تبقى من هذه الوفرة من المياه اليوم يغطي المنطقة القطبية بطبقة رقيقة وتتراكم بشكل ضئيل في الشقوق الصخرية والشقوق الأرضية.

مواد ذات صلة:

كيف تتشكل القطرات عند هطول المطر؟

الأمطار على كوكب المشتري

كوكب المشتري، الكوكب الخامس من الشمس، يختلف عن المريخ في كل شيء. كوكب المشتري عبارة عن كرة غازية عملاقة تدور بشكل أساسي وتتكون بشكل أساسي من الهيدروجين والهيليوم. قد يكون هناك نواة صلبة صغيرة في أعماقها، مغطاة بمحيط من الهيدروجين السائل.

كوكب المشتري محاط بمجموعات ملونة من السحب. هناك أيضًا سحب مكونة من الماء، لكن معظم سحب المشتري تتكون من بلورات الأمونيا المجمدة. على كوكب المشتري هناك عواصف، وحتى أعاصير قوية، ووفقا للعلماء، الأمطار والثلوج من الأمونيا. لكن هذه "رقاقات الثلج" تذوب وتتبخر قبل أن تصل إلى سطح المحيط الهيدروجيني.