اصطدام الكويكبات بالأرض ينتج الماس بمواصفات استثنائية
تخلق موجات الصدمة الناتجة عن اصطدام الكويكبات بالأرض الماس، بهياكل كربونية معقدة، ويؤدي فهم هذه الهياكل لتطوير التطبيقات الهندسية المستقبلية، وفقًا لدراسة دولية بقيادة جامعة "كوليدج لندن" وعلماء مجريين.
ووجد فريق الباحثين، في الدراسة المنشورة، اليوم الثلاثاء، بدورية "بروسيدنجز أوف ذا ناشونال أكاديمي أوف ساينس" أن الماس الذي تشكّل أثناء موجة صدمة عالية الطاقة من اصطدام كويكب قبل حوالي 50 ألف عام له خصائص فريدة واستثنائية، ناجمة عن ارتفاع درجات الحرارة على المدى القصير وضغط شديد.
ويقول الباحثون إن هذه الهياكل يؤدي فهمها إلى إنتاج تطبيقات ميكانيكية وإلكترونية متقدمة، مما يمنحنا القدرة على تصميم مواد ليست فقط شديدة الصلابة، ولكنها أيضًا مرنة وقابلة للتشكيل.
ومن أجل هذه الدراسة، استخدم علماء من المملكة المتحدة والولايات المتحدة والمجر وإيطاليا وفرنسا فحوصات بلورية وطيفية مفصلة للماس المستخرج من نيزك كانيون ديابلو الحديدي الذي اكتشف لأول مرة في عام 1891 في صحراء أريزونا.
وسمي الماس المستخرج على اسم عالم البلورات البريطاني الرائد البروفيسور دام كاثلين لونسديل، وهو أول أستاذ في جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس، وكان يُعتقد سابقًا أن لونسداليت تتكون من ماس سداسي نقي، مما يميزها عن الماس المكعب الكلاسيكي.
ومع ذلك، وجد الفريق البحثي أنه يتكون في الواقع من الماس ذو البنية النانوية والأجزاء البينية الشبيهة بالجرافين (حيث ينمو معدنان في بلورة معا)، تسمى "الحجابيت".
ويقول المؤلف الرئيسي الدكتور بيتر نيمث من معهد البحوث الجيولوجية والجيوكيميائية: "من خلال التعرف على الأنواع المختلفة للنمو بين الجرافين وهياكل الألماس، يمكننا الاقتراب أكثر من فهم ظروف الضغط ودرجة الحرارة التي تحدث أثناء اصطدام الكويكبات".
ووجد الفريق أن المسافة بين طبقات الجرافين غير عادية بسبب البيئات الفريدة لذرات الكربون التي تحدث عند السطح البيني بين الماس والجرافين، وهذا أمر مثير للغاية حيث يمكننا الآن اكتشاف هياكل الحجابيت في الماس باستخدام تقنية طيفية بسيطة دون الحاجة إلى الفحص المجهري الإلكتروني المكلف والمضني، كما يقول البروفيسور كريس هوارد، المؤلف المشارك بالدراسة.
ويقول الأستاذ المشارك في الدراسة كريستوف سالزمان من قسم الكيمياء في جامعة كاليفورنيا: "لقد فتح هذا الاكتشاف الباب أمام مواد كربونية جديدة ذات خصائص ميكانيكية وإلكترونية مثيرة قد تؤدي إلى تطبيقات جديدة تتراوح من المواد الكاشطة والإلكترونيات إلى الطب النانوي وتكنولوجيا الليزر".
