اكتشاف معدن لم يسبق له مثيل داخل ماسة

العالم - علوم وتكنولوجيا

ويُعرف هذا المعدن باسم "ديفماويت" (davemaoite) على اسم عالم الجيوفيزياء البارز هو كوانغ ديف ماو (Ho-kwang Dave Mao)، وهو أول مثال على بيروفسكايت سيليكات الكالسيوم عالي الضغط (CaSiO3) الموجود على الأرض.

ويوجد شكل آخر من CaSiO3، المعروف باسم "الولاستونيت" (wollastonite)، بشكل شائع في جميع أنحاء العالم، لكن "الديفماويت" له بنية بلورية لا تتشكل إلا تحت ضغط عال ودرجات حرارة عالية في وشاح الأرض، وهي الطبقة الصلبة بشكل أساسي من الأرض المحصورة بين اللب الخارجي والقشرة.

ولطالما كان من المتوقع أن يكون "الديفماويت" معدنا وفيرا ومهما من الناحية الجيوكيميائية في وشاح الأرض. لكن العلماء لم يعثروا على أي دليل مباشر على وجوده لأنه يتحلل إلى معادن أخرى عندما يتحرك نحو السطح وينخفض ​​الضغط.

ومع ذلك، فإن تحليل الماس من بوتسوانا، الذي تشكل في الوشاح على بعد نحو 410 أميال (660 كيلومترا) تحت سطح الأرض، كشف عن عينة من "الديفماويت" سليمة محاصرة بالداخل.

ونتيجة لذلك، أكدت الرابطة الدولية للمعادن الآن أن "الديفماويت" معدن جديد.

وقال المؤلف الرئيسي أوليفر تشونر، عالم المعادن في جامعة نيفادا، لاس فيغاس، لموقع "لايف ساينس": "كان اكتشاف الديفماويت مفاجأة".

واكتشف تشونر وزملاؤه عينة "الديفماويت" بتقنية تُعرف باسم حيود الأشعة السينية السنكروترون، التي تركز شعاعا عالي الطاقة من الأشعة السينية على نقاط معينة داخل الماس بدقة مجهرية.

وأوضح تشونر أنه من خلال قياس زاوية وشدة الضوء العائد، يمكن للباحثين فك شفرة ما بداخله. وأضاف أن عينة من "الديفماويت" داخل الماس كانت مجرد بضعة ميكرومتر (أجزاء من المليون من المتر) في الحجم، لذلك فوتتها تقنيات أخذ العينات الأقل قوة.

ويُعتقد أن "الديفماويت" يلعب دورا جيوكيميائيا مهما في وشاح الأرض. ويفترض العلماء أن المعدن قد يحتوي أيضا على عناصر ضئيلة أخرى، بما في ذلك اليورانيوم والثوريوم، والتي تطلق الحرارة عبر الاضمحلال الإشعاعي.

ولذلك، قد يساعد "الديفماويت" في توليد كمية كبيرة من الحرارة في الوشاح، كما قال تشونر.

وفي دراسة نشرت عام 2014 في مجلة Science، وصف الباحثون معدنا نظريا آخر عالي الضغط من الوشاح، يُعرف باسم بريدجمانيت. ومع ذلك، فإن عينة "بريدجمانيت" لم تنشأ من الوشاح ولكن بالأحرى داخل نيزك.

وقال تشونر إن اكتشاف "الديفماويت" يظهر أن الماس يمكن أن يتشكل في الوشاح في مكان أبعد مما كان يعتقد سابقا، ويشير إلى أنه قد يكون أفضل مكان للبحث عن المزيد من المعادن الجديدة من الوشاح.

وقال ينجوي في، عالم الجيوفيزياء في معهد كارنيجي للعلوم في واشنطن العاصمة، والذي لم يشارك في الدراسة، إن "العمل الذي قام به تشونر وآخرون يلهم الأمل في اكتشاف مراحل الضغط العالي الأخرى الصعبة في الطبيعة، مثل هذه العينات المباشرة من الوشاح السفلي الذي يتعذر الوصول إليه، ما من شأنه أن يملأ فجوة المعرفة لدينا في التركيب الكيميائي لغطاء كوكبنا برمته".