کشف یک نانولوله کربنی مرموز در سمت پنهان ماه

گمان می‌رود ساختارهای پیشرفته کربنی مانند نانولوله‌های کربنی تنها تحت شرایط بسیار خاص، مانند محیط‌های آزمایشگاهی یا صنعتی با کنترل دقیق، شکل می‌گیرند

عکس تزئینی - تصویر ماه  - canva

دانشمندان چینی نانولوله‌های کربنی بسیار کوچکی با دیواره‌هایی به ضخامت تنها یک اتم را در نمونه‌های سنگ ماه کشف کرده‌اند، کشفی که برای نخستین بار نشان می‌دهد این ماده در طبیعت نیز وجود دارد.

گمان می‌رود ساختارهای پیشرفته کربنی مانند نانولوله‌های کربنی تنها تحت شرایط بسیار خاص، مانند محیط‌های آزمایشگاهی یا صنعتی با کنترل دقیق، شکل می‌گیرند. روی زمین، این ساختارها معمولا فقط در آزمایشگاه‌ها و برای استفاده در الکترونیک، باتری‌ها و فناوری نانو ساخته می‌شوند.

در مقابل، تصور می‌شود همه اشکال کربنی که به طور طبیعی در ماه یافت می‌شوند، از منابع بیرونی مانند شهاب‌سنگ‌ها و دنباله‌دارها آمده باشند، که این منابع تحت کنترل دقیق نیستند [و به عبارتی در شرایط قابل‌کنترل و مهندسی‌شده شکل نگرفته‌اند].

اکنون پژوهشگران دانشگاه «جیلین» (Jilin) در چین، شواهدی از وجود ساختارهای کربنی تک‌دیواره با خاستگاه طبیعی را یافته‌اند که درون نمونه‌های خاک از سمت پنهان [و] کمتر بررسی‌شده ماه جای گرفته‌اند که [فضاپیمای] ماموریت «چانگ‌ئه-۶» (Chang’e-6) چین آن را [به زمین] آورده بود. 

Read More

This section contains relevant reference points, placed in (Inner related node field)

دانشمندان در این بررسی، با استفاده از روش‌های پیشرفته میکروسکوپی، ساختارهای کربنی گرافیتی نازک و لوله‌مانند را شناسایی کردند.

تحلیل شیمیایی بیشتر نشان داد که این ساختارها از اتم‌های کربن تشکیل شده‌اند که به شکلی بسیار منظم و استوانه‌ای، با ضخامت تنها یک اتم، آرایش یافته‌اند.

دانشمندان در این مقاله که در نشریه «اِی‌سی‌اس نانو لِتِرز» (ACS Nano Letters) منتشر شده است، نوشتند: «این مطالعه نخستین شناسایی کربن گرافیتی در نمونه‌های ماه را ارائه می‌دهد که ماموریت چانگ‌ئه-۶ (CE-6) از سمت پنهان ماه برداشته است.»

آنها نوشتند: «به طور مشخص، نانولوله‌های کربنی تک‌دیواره در نمونه‌های به‌دست‌آمده از ماه چانگ‌ئه-۶ شناسایی شدند.»

امضاهای شیمیایی یافت‌شده در کنار این نانولوله‌های کربنی، همراه با حضور دانه‌های معدنی ماه، این احتمال را که این مواد آلودگی منتقل‌شده از زمین باشند، رد می‌کند.

دانشمندان نوشتند: «اگرچه غالبا فرض می‌شد که نانولوله‌های کربنی مستلزم تولید مصنوعی‌اند، یافته‌های این مطالعه نشان می‌دهد که این مواد در طبیعت نیز وجود دارند.»

پژوهشگران گمان می‌کنند این نانولوله‌های کربنی درپی برخوردهای کوچک شهاب‌سنگی روی ماه شکل گرفته‌اند و آهن موجود در خاک ماه، احتمالا در شرایط فعالیت‌های آتشفشانی اولیه و تابش باد خورشیدی، این فرایند را کاتالیز [و تسریع] کرده است.

دانشمندان می‌گویند در چنین شرایطی، اتم‌های کربن می‌توانند حتی بدون کنترل صنعتی، خود را به ساختارهای نانولوله‌ای پایدار و بسیار منظم بازآرایی کنند.

پژوهشگران نوشتند: «این یافته‌ها، همراه با گرافن طبیعی چندلایه‌ای، که پیش‌تر در سمت نزدیک ماه گزارش شده بود، ممکن است الهام‌بخش یک تغییر پارادایم در دانش کربن باشد و مسیرهای تازه‌ای را برای طراحی مواد نوین و در حال ظهور ساخته‌شده به دست انسان فراهم کند.»

این نتایج همچنین نشان می‌دهد که ماه هرگز یک سنگ ناواکنش‌پذیر نبوده، بلکه فرایندهای شیمیایی به‌طرز شگفت‌انگیز پیچیده‌ای را پشت سر گذاشته است.

© The Independent

بیشتر از علوم