الفلك

ما هي العوامل التي تؤثر على نمط Widmanstätten في النيازك الحديدية؟

ما هي العوامل التي تؤثر على نمط Widmanstätten في النيازك الحديدية؟

تعرض نوى النيازك الحديدية أنماط Widmanstätten الجميلة ، كما هو موضح أدناه في نيزك Alvord (الصورة بواسطة Jim H):

أفهم أن هذه الأنماط تتشكل عندما يبرد قلب الحديد والنيكل المنصهر لجسمه المضيف. كما هو الحال مع التكوين البلوري الطبيعي ، تؤدي معدلات التبريد الأبطأ إلى فترات تكوين بلورات أطول ، مما يؤدي إلى بلورات أكبر.

أبعد من ذلك ، ما هي العوامل التي تؤثر على تكوين البلورة ، وبأي طرق؟

أتخيل أن التركيب ووقت التبريد هما العاملان المهيمنان ...


لقد مر وقت طويل منذ أن درست هذا ، والنيازك ليست مجالًا عمليًا إلى حد كبير ، لذلك سأشارك فهمي الحالي ولكني سأرحب بالتصحيحات من هؤلاء الأكثر علمًا :-)

تتكون هذه النيازك في الغالب من الحديد بكمية صغيرة من النيكل. للحصول على تركيبة معينة من الحديد والنيكل ، توجد هياكل بلورية مختلفة يمكن تشكيلها. هناك نوعان من التركيبات البلورية ذات صلة هنا تسمى "تينايت" و "كاماسيت" (في نظام الكربون الحديدي حيث يمكن تكوين أنماط متشابهة جدًا ، يمكن أن يطلق عليهما "الأوستينيت" و "الفريت" ، لكنهما يشيران إلى نفس الهياكل البلورية ).

يعتمد ما إذا كان التينيت أو الكاماسيت أكثر استقرارًا على درجة الحرارة وكمية النيكل الموجودة. في درجات الحرارة المرتفعة ، عندما يكون النيزك صغيرًا ، سيكون كل شيء تينيًا. ومع ذلك ، عندما يبرد ، نصل في النهاية إلى درجة حرارة يرغب فيها الكون ، من الناحية الحيوية ، في مزيج من كل من التينيت والكاماسيت.

ومع ذلك ، لمجرد أنها الآن مواتية بقوة لتكوين الكامايت ، فلا تزال هناك حاجة إلى آلية يمكن من خلالها لبعض بلورات الشريط اللاصق تحول في كاماكيت.

لا تتشكل أنماط Widmanstätten إلا في درجات حرارة منخفضة جدًا ، بمعنى آخر عندما تكون درجة الحرارة فقط فقط في هذا النطاق حيث بدأ الكاماسيت في الاستقرار.

ما تراه في الواقع في هذا النمط هو صفائح الكاماسيت التي تكونت. سيعتمد النمط الدقيق الذي تراه على أي شريحة من النيزك تقرر صقلها ، وترتبط بالتناظر الأساسي للبنية البلورية.

السبب في عدم رؤيتك لهذه الأنماط كبيرة جدًا على الأرض لسببين: أحدهما ببساطة أن أحجام الحبوب نفسها أصغر بكثير ، وبالتالي فإن حجم البنية المجهرية مقيد بذلك. السبب الآخر هو أن معدل التبريد أسرع بكثير ، وبالتالي لا يمكن أن تنمو الأنماط بهذا الحجم.

عندما تنوي هذه الصفائح ، يمكن أن ينمو مدى (طول / عرض) صفائح Widmanstätten بسرعة ، لكنها ستصبح أكثر سمكًا فقط بمعدل محدود بانتشار ذرات النيكل بين ذرات الحديد. هذا لأن جوانب الألواح لها واجهة متماسكة مع طور الشريط الأصلي ويكون الانتشار أبطأ ، في حين أن أطراف / حواف اللوحة لها واجهة غير متماسكة حيث يكون الانتشار أسرع بكثير.

أعتقد أن معدل نمو اللوحة لفترة أطول مرتبط بدرجة التبريد المنخفض ، لذلك في معدلات التبريد البطيئة جدًا مثل تلك الموجودة في الفضاء ، تنمو الصفائح بشكل أبطأ بكثير. يعطي هذا وقتًا لتنتشر الذرات على جوانب الصفيحة حتى تزداد سماكة الصفيحة. وبالتالي ، في النهاية ، لدينا هذه البنية المجهرية الجميلة كبيرة بما يكفي لرؤيتها بالعين البشرية.

هذا ما أفهمه ، ولكن أعتقد أنه لا يوجد إجماع حتى الآن على كيفية تشكل أنماط Widmanstätten بالضبط ، والدور الذي يلعبه الانتشار ، وكذلك دور الإضافات الأخرى في التوسط في هذا (على سبيل المثال ، وجود الفوسفور في حالة نيازك الحديد والنيكل ).

آمل أن يساعد هذا!


شاهد الفيديو: ماهي العوامل التي تؤثر على أسعار العملات (شهر اكتوبر 2021).