@attallh_g
الهيدروكربونات -تنقسم إلى ‘هيدرو’ التي ترمز لمركب الماء (هيدروجين وأكسجين) وكربون- في باطن الارض هي التى يتكون منها البترول و الغاز التي يستخرج منها وقود سياراتنا
دراسة تكون الجزيئات والمركبات التى تتشكل من الكربون و الهيدروجين تحت ضغط و حرارة عاليتان كالتي نجدها في باطن الارض سيساعد العلماء على فهم العمليات الكيميائية التى تحدث في اعماق الكواكب بما في ذلك الارض
نشر بحث جديد من جامعة كارنيغي يكشف بعض الأسرار حول الميثان الهيدروكربوني أو بحسب رمزه الكيميائي(CH4)
والذي يعد من الجزيئات الاكثر وفرة في الكون
على الرغم من وجود الميثان في كل مكان الا ان سلوك الميثان تحت الظروف الموجودة في باطن الكواكب غير مفهوم جيدا بسبب معلومات متناقضة من دراسات النمذجة والتشكل المختلفة
يقول المؤلف الرئيس لهذا البحث “سيرجي لابانوف”: معرفتنا عن الفيزياء و الكيمياء للمواد المتطايره داخل الكواكب تعتمد اساسا على ملاحظات التدفقات على سطوحها. تجارب الضغظ و الحرارة المرتفعان و التى تحاكي الظروف في عمق الكواكب توفر لنا معلومات مفصلة عن الحالة الفيزيائيه و التفاعلات الكيميائية و خصائص مواد الكواكب مازالت تشكل تحديا كبيرا لنا
على سبيل المثال, سلوك ذوبان الميثان معروف فقط تحت 70٫000 اضعاف الضغط الجوي الطبيعي. القدرة على رصده تحت ظروف اصعب يعتبر من المعلومات الاساسية لنماذج الكواكب
علاوة على ذلك, تفاعلاته تحت ظروف قاسية تحتاج الى فهم أكثر
دراسات سابقة اشارت الى القليل من المعلومات عن التفاعل الكيميائي للميثان تحت ضغط و حرارة مشابهان لتلك الموجوده في عمق الارض
و هذا قاد الى افتراضية ان الميثان هو المرحلة الهيدروكربونية الرئيسية للكربون و الاكسجين و كذلك للسوائل التى تحوي هيدروجين في بعض الاجزاء من قشرة الارض
لكن عمل الفريق يبين انه من الضروري مساءلة هذه الافتراضات
باستخدام اساليب فنية تجريبية تحت ضغط عالي, استطاع الفريق ان يدرس مراحل الميثان و تفاعلاته في اطار مجموعة من درجات الحرارة و الضغوط محاكيا البيئات الموجوده تحت سطح الارض
عند ضغط يصل الى 790٫000 أضعاف الضغط الجوي الطبيعي, درجة انصهار الميثان لا تزال اقل من 1٫900 درجه فهرنهايت
هذا يشير الى ان غاز الميثان ليس ماده صلبه تحت اي من الظروف في اعماق الكواكب، بل ان درجة انصهاره هي اقل من درجة انصهار الماء و الامونيا و هما من المكونات المهمة في اعماق الكواكب الضخمة
كلما زادت الحرارة فوق 1٫700 درجة فهرنهايت, يصبح الميثان اكثر تفاعلاً من الناحية الكيميائية
أولا هو ينفصل جزئيا الى الكربون و الهيدروجين، بعد ذلك و مع زيادة الحرارة, تبدأ جزيئات هيدروكربونية خفيفة في التكون
الضغط ايضا يؤثر على تكوين انظمة الكربون-الهيدروجين حيث تصبح الهيدروكربونات الثقيلة اكثر وضوحا تحت ضغط اعلى من 250٫000 اضعاف الضعط الجوي
هذا مؤشر على انه عميقا تحت قشرة الارض قد لا يكون الميثان متوفرا هناك
هذه النتائج لها اثار على كيمياء عمق الارض و ايضا على الجيوكيمياء للكواكب الغازيه الجليديه كأورانوس و نيبتون
يعتقد الفريق ان هذا التفاعل قد يلعب دورا في تشكيل الالماس في اماكن عميقه جدا
كما يؤكد الفريق ان النتائج التى توصلوا اليها يجب ان تؤخذ في عين الاعتبار في تجارب النماذج المستقبلية لنبتون و اورانوس و التى يعتقد ان لديهما قشره مكونه من مزيج من الميثان و الماء و الامونيا
