แร่หลายแง่มุม: ความร้อนสูง ความดันมีซิลิการูปแบบใหม่

นักวิทยาศาสตร์ได้สร้างแร่ที่แปลกใหม่ซึ่งไม่เคยรู้จักมาก่อนในโลกด้วยการบีบตัวอย่างควอตซ์ให้มีแรงดันสูงกว่าแรงดันที่อยู่ลึกลงไปภายในโลก พวกเขาคาดเดาว่ามันอาจเกิดขึ้นตามธรรมชาติบนดาวเคราะห์ขนาดใหญ่บางดวงบีบแน่น ในการแสดงภาพของผลึกซิลิกอนไดออกไซด์ ลูกบอลสีขาวเป็นตัวแทนของอะตอมของออกซิเจน ในขณะที่รูปแปดหน้าสีน้ำเงินล้อมรอบอะตอมของซิลิคอน เส้นสีแดงแสดงผลของการเคลื่อนที่ที่เกิดจากแรงดันของอะตอมที่เพิ่มจำนวนเพื่อนบ้านของออกซิเจนสำหรับแต่ละอะตอมของซิลิกอนจากหกเป็นแปด

ศาสตร์

ซิลิคอนไดออกไซด์หรือซิลิกาเป็นสารประกอบทางเคมีชนิดหนึ่งที่พบมากที่สุดในโลก มีส่วนประกอบมากกว่าร้อยละ 60 ของเปลือกโลก สารนี้ยังเป็นหนึ่งในธรรมชาติที่มีความหลากหลายมากที่สุด อะตอมของมันรวมตัวกันในรูปแบบผลึกควอทซ์ทั่วไป และในรูปแบบที่แปลกใหม่อย่างโคไซต์และสตีโชไวท์ แร่ธาตุที่เกิดขึ้นจากแรงกดดันที่รุนแรงที่เกิดขึ้นเมื่อวัตถุนอกโลก เช่น ดาวหางและดาวเคราะห์น้อยกระทบพื้นผิวโลก( SN: 6/15/02, p. 378 )

รับข่าววิทยาศาสตร์ในกล่องจดหมายของคุณ

ล่าสุดและยิ่งใหญ่ที่สุดจากนักเขียนผู้เชี่ยวชาญของเราทุกสัปดาห์

ที่อยู่อีเมล*

ที่อยู่อีเมลของคุณ

ลงชื่อ

Kei Hirose จากสถาบันเทคโนโลยีแห่งโตเกียวกล่าวว่าโดยรวมแล้ว มีซิลิการูปแบบผลึกที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติอย่างน้อยเจ็ดรูปแบบบนโลก

ตอนนี้นักวิทยาศาสตร์รายงานอีกรูปแบบหนึ่ง Hirose 

และเพื่อนร่วมงานของเขาใช้ส่วนผสมของผลึกควอตซ์และแก้วซิลิกาและบีบอัดระหว่างเพชรขนาดเล็กสองเม็ดให้มีแรงกดดันเกือบ 3 ล้านเท่าของความดันที่กระทำโดยชั้นบรรยากาศที่ระดับน้ำทะเล 

พวกเขายังให้ความร้อนแก่ตัวอย่างด้วยเลเซอร์จนถึงอุณหภูมิสูงถึง 1,700°C รูปแบบการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ที่ยิงผ่านวัสดุให้ข้อมูลเกี่ยวกับการจัดเรียงตัวของอะตอมในซิลิกา

สมัครสมาชิกข่าววิทยาศาสตร์

รับวารสารวิทยาศาสตร์ที่ยอดเยี่ยมจากแหล่งที่น่าเชื่อถือที่สุดส่งตรงถึงหน้าประตูคุณ

ติดตาม

ที่ความดันต่ำ อะตอมของออกซิเจน 6 อะตอมจะล้อมรอบอะตอมของซิลิคอนแต่ละอะตอมในผลึกซิลิกา ในการทดลองของพวกเขา ฮิโรเสะและทีมของเขาสังเกตว่าการจัดเรียงอะตอมของซิลิกามีขนาดกะทัดรัดมากขึ้นที่อุณหภูมิสูงกว่า 1,525°C และความดันบรรยากาศสูงกว่า 2.6 ล้านชั้น ซิลิการุ่นนี้มีความหนาแน่นอย่างน้อย 5 เปอร์เซ็นต์มากกว่ารูปแบบความดันต่ำใดๆ ที่รู้จัก ในการกำหนดค่าที่หนาแน่น – คาดการณ์ไว้เมื่อหลายปีก่อน แต่ไม่เคยสังเคราะห์มาก่อน – แต่ละอะตอมของซิลิกอนมีอะตอมออกซิเจนที่อยู่ใกล้เคียงแปดอะตอม นักวิจัยอธิบายความสำเร็จของพวก เขาใน 5 ส.ค. Science

งานวิจัยชิ้นใหม่นี้ “น่าประทับใจ” Ho-kwang Mao จาก Carnegie Institution of Washington (DC) กล่าว แม้ว่านักวิทยาศาสตร์หลายคนจะทำการทดสอบที่ความดันสูงหรืออุณหภูมิสูง แต่ “นี่อาจเป็นการรวมกันของความดันและอุณหภูมิที่สูงที่สุดเท่าที่เคยมีมาในการทดลองกับแร่ใดๆ ก็ได้” เขาตั้งข้อสังเกต

ซิลิกาชนิดที่ผลิตขึ้นใหม่อาจไม่มีอยู่บนโลก ใต้พื้นผิวโลกประมาณ 2,900 กิโลเมตร ที่รอยต่อระหว่างแกนชั้นนอกของเหล็กหลอมเหลวกับชั้นแมนเทิลของแร่ธาตุ ความดันวัดได้เพียง 1.3 ล้านชั้นบรรยากาศ นักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่คาดการณ์ว่าใต้ขอบเขตเนื้อโลกชั้นกลางนั้น ซึ่งความดันสูงกว่านั้น จะไม่มีซิลิกา

กลุ่มของ Hirose ตั้งข้อสังเกตว่าซิลิการูปแบบใหม่ของมันอาจมีอยู่บนดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ เช่น ดาวยูเรนัส ดาวเนปจูน หรือบางดวงที่ค้นพบรอบดวงอาทิตย์ที่ห่างไกล ที่นั่น ชั้นบรรยากาศที่หนาทึบและแกนกลางที่เป็นหินขนาดมหึมาซึ่งน่าจะรวมถึงซิลิกาด้วย อาจทำให้เกิดแรงกดดันมหาศาลที่สามารถสร้างแร่ใหม่ขึ้นมาได้

การแก้ไข: บทความนี้ระบุว่า “ซิลิกา” เป็นส่วนประกอบมากกว่าร้อยละ 60 ของเปลือกโลก แต่ต้องใช้ซิลิกา ซึ่งก็คือซิลิกอนไดออกไซด์ และแร่ธาตุซิลิเกตที่เกี่ยวข้องเพื่อให้ได้สัดส่วนดังกล่าว

credit : partyservicedallas.com
veslebrorserdeg.com
3gsauron.com
thebeckybug.com
thedebutantesnyc.com
antonyberkman.com
welldonerecords.com
prestamosyfinanciacion.com
nwiptcruisers.com
paleteriaprincesa.com
dessert-noir.com