في الظروف القاسية ، يعيد الذهب ترتيب ذراته ويشكل بنية غير معروفة سابقًا. وعندما تم دفع الضغوط إلى ما يعادل تلك الموجودة في مركز الأرض ، أصبح الذهب أكثر غرابة.
تأتي هذه النتيجة من دراسة جديدة قام فيها باحثون من مختبر لورنس ليفرمور الوطني (LLNL) ومعهد كارنيجي للعلوم بالكيمياء في القرن الحادي والعشرين في مختبر أرجون الوطني في إلينوي. باستخدام ليزر عالي الطاقة ، قاموا بتسخين الذهب إلى درجات حرارة شديدة وضغطوه إلى ضغوط عالية مثل تلك الموجودة في وسط الأرض.
وبشكل أكثر تحديدًا ، وضعوا قطعة صغيرة من البلاستيك أمام قطعة من الذهب ثم أطلقوا ليزرًا عالي الطاقة من خلال البلاستيك ، والذي "يتسبب بشكل أساسي في انفجار يرسل البلاستيك في اتجاه واحد وموجات الصدمة في الاتجاه المعاكس". المؤلف الرئيسي ريتشارد بريجز ، عالم ما بعد الدكتوراه في LLNL.
ضربت موجات الصدمة هذه الذهب وجعلته يضغط ويسخن بسرعة كبيرة ، في غضون ثوان نانوية. ثم ضربوا الذهب بالأشعة السينية واكتشفوا المكان الذي ارتدت فيه الأشعة السينية لمعرفة هيكلها. أخبر بريجز موقع Live Science أن هذه هي "المرة الأولى التي نتمكن فيها من الوصول إلى مثل هذه الظروف ذات الضغط العالي ودرجة الحرارة المرتفعة وننظر إليها في نفس الوقت باستخدام الأشعة السينية". ما رأوه كان "مفاجأة بالتأكيد".
عادة ما يشكل الذهب بنية بلورية يطلق عليها العلماء المواد المكعبة التي تتمحور حول الوجه (fcc). تخيل مكعب مثل يموت. قال بريجز أن الذرات ستجلس في كل زاوية وكل وجه. لكنه أضاف أن معظم التجارب التي أجريت على الذهب تضمنت ضغطه ببطء وفي درجة حرارة الغرفة.
قال بريغز إنه بسبب كونه يشكل هذه البنية التكعيبية التي تتمحور حول الوجه ، فقد تم استخدام الذهب كنوع من "المعيار" في تجارب الضغط العالي لحساب الضغط. ولكن عندما ضغط بريجز وفريقه بسرعة على الذهب عند درجات حرارة عالية ، شكل ما يسمى الهيكل المكعب المتمحور حول الجسم. وقال إن هذا الهيكل الأكثر انفتاحًا يحصر الذرات في مساحة بطريقة أقل كفاءة ، مما يعني أن الذهب لا يفضل أن يكون بهذا الشكل. إذا كنت تتخيل الموت مرة أخرى ، سيكون الأمر كما لو أن الذرات جلست في كل زاوية ، مع وجود ذرة واحدة فقط في المنتصف.
وقال بريجز إن اكتشاف أن الذهب يمكن أن يشكل هذا الهيكل الجديد قد يغير طريقة استخدام العلماء للعنصر كمعيار في تجارب الضغط العالي.
وقال الباحثون في بيان إن الفريق وجد أن هيكل الذهب بدأ يتغير من fcc إلى bcc عند حوالي 220 جيجا باسكال ، وهو ما يعادل 2.2 مليون مرة من الضغط الجوي لكوكبنا. ما هو أكثر من ذلك ، عندما ضغط الباحثون على الذهب إلى ما بعد 250 جيجا باسكال إلى ضغوط مكافئة للضغوط الموجودة في مركز الأرض (حوالي 330 جيجا باسكال) ، فقد ذاب.
تم نشر النتائج في 24 يوليو في مجلة Physical Review Letters.
