นักวิทยาศาสตร์ต้องประหลาดใจกับการค้นพบเพชรสองเม็ดจากเหมืองในแอฟริกาใต้ ที่ได้เปิดเผยเงื่อนงำใหม่เกี่ยวกับกระบวนการก่อตัวของเพชรใต้พื้นโลก สิ่งที่ทำให้เพชรคู่นี้มีความพิเศษอย่างมากคือ การที่มันบรรจุสารประกอบทางเคมีที่ควรจะ ทำปฏิกิริยาต่อกันและทำลายกันเอง ไว้ภายใน—ซึ่งเป็นสภาวะที่นักวิจัยถึงกับยอมรับว่า “แทบจะเป็นไปไม่ได้เลย” ที่จะเกิดขึ้น
สารประกอบที่ขัดแย้งกันภายในเพชร
เพชรทั้งสองเม็ดนี้ก่อตัวขึ้นที่ความลึกหลายร้อยกิโลเมตรในชั้น เนื้อโลก (Earth’s Mantle) ที่มีความอ่อนตัว เพชรเหล่านี้มีสิ่งที่เรียกว่า สารฝังใน (Inclusions) ซึ่งเป็นเศษหินหรือแร่ธาตุเล็ก ๆ ที่ถูกกักเก็บไว้ขณะที่เพชรกำลังก่อตัว
แม้ว่าช่างทำเครื่องประดับจะไม่ชอบสารฝังในเหล่านี้ แต่สำหรับนักวิทยาศาสตร์แล้ว มันคือ แคปซูลเวลา ที่นำเอาตัวอย่างแร่ธาตุจากชั้นเนื้อโลกที่เข้าถึงไม่ได้ขึ้นมาสู่พื้นผิว โดยที่องค์ประกอบของแร่ธาตุเหล่านั้นยังคงสภาพเดิมไม่เปลี่ยนแปลง
สิ่งที่ทำให้เพชรทั้งสองเม็ดนี้น่าฉงนคือ:
- คาร์บอเนตที่มีออกซิเจนสูง (Oxidized Carbonate Minerals): สารประกอบที่มีการ เติมออกซิเจน เข้าไป (อยู่ในสภาวะออกซิไดซ์)
- โลหะผสมนิกเกิลที่ขาดออกซิเจน (Reduced Nickel Alloys): สารประกอบที่มีการ ดึงออกซิเจนออกไป (อยู่ในสภาวะรีดิวซ์)
ทำไมการอยู่ร่วมกันนี้ถึงน่าประหลาดใจ?
ตามหลักเคมีทั่วไป สารที่อยู่ในสภาวะ “ออกซิไดซ์” (มีออกซิเจนสูง) และ “รีดิวซ์” (มีออกซิเจนต่ำ/ขาด) จะทำปฏิกิริยาต่อกันทันที เหมือนกับกรดกับเบสที่ทำปฏิกิริยาเพื่อสร้างน้ำและเกลือ
ปกติแล้ว สารฝังในที่พบในเพชรจะแสดงให้เห็นเพียงสภาวะใดสภาวะหนึ่งเท่านั้น การค้นพบสารที่ขัดแย้งกันอย่างรุนแรงทั้งสองชนิดอยู่ร่วมกันในเพชรเม็ดเดียวได้ทำให้นักวิทยาศาสตร์สับสนอย่างมาก ถึงขนาดที่ Yaakov Weiss จากมหาวิทยาลัยฮีบรูแห่งเยรูซาเลมและเพื่อนร่วมงานของเขา ต้องเก็บตัวอย่างเหล่านี้ไว้ก่อนเป็นเวลาถึงหนึ่งปี เนื่องจากความประหลาดใจที่ไม่สามารถอธิบายได้ในทันที
การค้นพบนี้จึงเป็นการเปิดหน้าต่างให้เราได้มองเห็น ปฏิกิริยาทางเคมีที่ซับซ้อนและรวดเร็ว ที่เกิดขึ้นในชั้นเนื้อโลก และอาจนำไปสู่ความเข้าใจใหม่ว่าเพชรที่ล้ำค่าเหล่านั้นก่อตัวขึ้นภายใต้สภาวะที่แปลกประหลาดได้อย่างไร
คุณสนใจที่จะรู้รายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับเงื่อนงำที่การค้นพบนี้เปิดเผยเกี่ยวกับชั้นเนื้อโลกของเราไหมครับ?
ข้อมูลโดย livescience.com