ظاهرة تحدث على زحل والمشتري تسبب مطراً منتظماً من الماس

يعني الطقس المتطرف والعواصف الرعدية أن بعض الكواكب مثل زحل تشهد أمطارا غزيرة ثابتة من معدن ثمين.
ووفقا للعلماء، فإن كوكبي زحل والمشتري، عملاقي الغاز في نظامنا الشمسي، قد يُمطران بأمطار دورية من الماس تتساقط من السماء على سطحيهما.
ويعزو العلماء هذا إلى مزيج من طقس غريب سائد وتفاعلات كيميائية غير عادية في هذين الجرمين السماويين.
وتشير بيانات الغلاف الجوي التاريخية لكلا العملاقين الغازيين إلى أن الكربون وفير في شكله البلوري المبهر، ما أدى إلى احتمال محيّر لتكوّن الماس.
فعندما تضرب العواصف الرعدية، فإنها تحول الميثان إلى سخام – كربون – يتجمد ويتحول إلى قطع من الغرافيت، وفي النهاية إلى ماس.
ووصف العلماء الذين اكتشفوا هذه الظاهرة لأول مرة في عام 2013، بأنها تمثل “أحجار البرَد الماسية”، التي تذوب في النهاية في بحر سائل في نواة الكوكب الساخنة.
ويقدر العلماء أن يصل قطر الماسة الأكبر المفترض ظهورها من هذه العملية المعقدة إلى نحو سنتيمتر.
وقال الدكتور كيفين بينز من جامعة ويسكونسن ماديسون ومختبر الدفع النفاث التابع لناسا لشبكة “بي بي سي” إن هذه الماسة ستكون “كبيرة بما يكفي لوضعها في خاتم، على الرغم من أنها ستكون بالطبع غير مصقولة”.
وأشار إلى أن من المقدر أن زحل وحده يولد ما يقارب 1000 طن متري من الماس سنويا. وعلى الرغم من أن المراقبة المباشرة لهذه الظاهرة أمر بعيد المنال، فقد اعتمد العلماء على التحليل الكيميائي والمحاكاة المتطورة لتأكيد نظرياتهم.
وكان قد أجرى الدكتور بينز ومونا ديليتسكي، من كاليفورنيا للهندسة المتخصصة، أبحاثا لتحديد ما إذا كانت عمالقة النظام الشمسي تمطر الماس.
وقام العلماء بتحليل تنبؤات درجات الحرارة والضغط في الأجزاء الداخلية للكوكبين، وكذلك بحثوا في البيانات المتعلقة بكيفية تصرف الكربون في ظروف مختلفة. وخلصوا إلى أن بلورات الماس المستقرة سوف “تنحدر فوق منطقة ضخمة” من زحل على وجه الخصوص.
وقال الدكتور بينز: “كل شيء يبدأ في الغلاف الجوي العلوي، في أزقة العواصف الرعدية، حيث يحول البرق غاز الميثان إلى سخام. ومع سقوط السخام، يزداد الضغط عليه. وبعد نحو 1000 ميل، يتحول إلى غرافيت”.
ويشرع هذا الغرافيت في رحلة شاقة تمتد على نحو 6000 كيلومتر، ويتحول إلى ماس قوي وغير متفاعل.
ويوضح باينز إن الماس يستمر في السقوط لمسافة 30 ألف كيلومتر أخرى. وبمجرد نزوله إلى تلك الأعماق الشديدة، يصبح الضغط ودرجة الحرارة “جحيما”، ولا توجد طريقة تجعله يظل فيها الماس صلبا. ويقول بينز: “ليس مؤكدا ما يحدث للكربون في الأسفل”.
ولن يدوم الماس على زحل والمشتري، حيث سيتحولان تدريجيا إلى بحار من الكربون السائل.
وللعثور على الكواكب التي تأوي الماس إلى الأبد، يجب أن تذهب إلى الحافة الخارجية للمجرة، إلى أورانوس ونبتون، حيث تضمن درجات حرارة التجمد عدم ذوبان مزيج الهيدروجين والكربون.
وكان العلماء قد بدأوا في عام 2017 الدراسة العملية للبحث في تكرار الظروف على هذين الاثنين من عمالقة الجليد من أجل معرفة ما إذا كان المطر الماسي قد حدث هناك.
وتمكن العلماء من إثبات حدوث ذلك، ومراقبة أمطار الماس في مختبر التسريع الوطني slac التابع لوزارة الطاقة الأمريكية لأول مرة.
وقام المشاركون بمحاكاة البيئة الموجودة داخل الكواكب من خلال إنشاء موجات صدمة في البلاستيك باستخدام ليزر ضوئي مكثف، قادر على ملاحظة أن كل ذرة كربون تقريبا من البلاستيك الأصلي قد تم دمجها في هياكل ماسية صغيرة يصل عرضها إلى بضعة نانومترات.
وكان الماس الذي تم إنشاؤه في التجربة ضئيلا، لكن من المتوقع أن يكون الماس الحقيقي الذي يتساقط على أورانوس ونبتون أكبر بكثير، بقدر ملايين القيراطات.