ماهي البلورات الكوكبية وما الذي يجعلها ثمينة ونادرة؟

في عام 2011، منحت جائزة نوبل في الكيمياء لعالم إسرائيلي يدعى دان شيكتمان الذي اكتشف نوعًا غريبًا وغير عادي من البلورات لأنه يخل بالوجهات والنظريات السائدة حول التركيب الذري للمادة، مما قد يؤدي إلى نقلة نوعية في الكيمياء.

لكن لماذا؟ ما الذي يجعل البلورات الكوكبيةهذه غير مماثلة ومتميزة عن غيرها؟

ترتيبها الذري هو وفق تناظر يكاد يكون مستحيلًا رياضيًا للبلورات الأخرى. باقي البلورات لديها ترتيب منظم من الذرات والجزيئات التي لها نمط يتكرر بانتظام: مثل البلاط في الحمام الخاص بك أو اللبنات للأطفال التي يركبونها عند لعبهما. وبسبب هذا النمط المتكرر المنتظم، يمكن أن يكون للبلورات فقط بعض التناظرات التي تقيد جميع خصائصها الفيزيائية.

لدى البلورات الكوكبية ترتيب منظم مختلف للذرات والجزيئات التي لا تتكرر بانتظام ولها تناظرات لا تتقبل التناظرات العادية الشائعة عند باقي البلورات على سبيل المثال، يمكنك جعل أنماط الكريستال مشكلة من المربعات والمثلثات والسداسي والمستطيلات أو الأشكال الهندسية المعروفة، ولكن ليس الخماسي (أو هيبتاغونس أو 143 أغون). والذي يمكن أن نجده في أشباه البلورات خمسة أضعاف، سبعة أضعاف مما يميز فقط اشباه البلورات.

منذ عام 1984، عندما قمنا أنا (الكاتب) ودوف ليفين بوضع أول افتراض لمفهوم البلورات، ومجموعة أخرى تم توليفها بشكل مستقل في المختبر، وتم تصنيع 100 نوع من البلورات الكوكبية. حتى عام 2009، كانت البلورات الكوكبية المعروفة هي فقط تلك التي تم تصنيعها في المختبرلذلك اعتقد البعض آنذاك أن هذا النوع من البلورات يمكن فقط تصنيعه في المختبر ولا يمكن أن تتواجد أبداً في الطبيعة مثل باقي البلورات الطبيعية.

في عام 2009 اكتشفنا أول شبه بلورة موجودة في الطبيعة أنا و الباحثون لوكا بيندي و نان ياو وبيتر لو والتي لها نفس التركيب الكيميائي والهندسي لتلك البلورات المصنوعة في المخبر مسبقًا سنة 1978 وعلى الرغم من أن وجودها في الطبيعة كان مجرد رواية أو خرافة إلا أن تركيبها الكيميائي كان معروفًا فعلًا.

شبه البلورة الجديد الذي نقوم بتقرير حول اكتشافه الآن تم العثور عليه في نفس النيزك، الذي يدعى خاتيركا، إن هذه البلورة هي الحالة الأولى التي لم يسبق أن وجد تركيب مماثل لتركيبها الكيميائي من قبل فقد وجدت في الطبيعة قبل أن يوجدها البشر.
هل يمكن أن تتشكل هذه البلورة في الأرض؟

من الممكن أن تتشكل من خلال جعل معادن الالمينيوم عميقًا تحت سطح الأرض وتحت ضغط عالي جدًا، ويمكن بلوغ هذا المستوى من الضغط بين نواة الأرض والغلاف الذي يقع مباشرة فوقها أي على عمق يقارب 2900 كلم تحت سطح الارض.

المصادر: 1