ภายใต้สภาวะที่รุนแรงทองคำจะจัดเรียงอะตอมใหม่และสร้างโครงสร้างที่ไม่รู้จักมาก่อน และเมื่อความกดดันถูกผลักไปสู่สิ่งที่เท่าเทียมกันที่ใจกลางโลกทองคำก็ยิ่งสั่น
การค้นพบนี้มาจากการศึกษาใหม่ซึ่งนักวิจัยจากห้องปฏิบัติการแห่งชาติลอเรนซ์ลิเวอร์มอร์ (LLNL) และสถาบันคาร์เนกี้สำหรับวิทยาศาสตร์ฝึกฝนการเล่นแร่แปรธาตุในศตวรรษที่ 21 ที่ Argonne National Laboratory ในรัฐอิลลินอยส์ ด้วยการใช้เลเซอร์พลังงานสูงพวกเขาจะให้ความร้อนกับอุณหภูมิที่สูงมากและบีบอัดมันให้มีความดันสูงที่สุดเท่าที่จะพบได้ที่ใจกลางโลก
โดยเฉพาะพวกเขาวางพลาสติกชิ้นเล็ก ๆ ไว้หน้าก้อนทองแล้วยิงเลเซอร์พลังงานสูงผ่านพลาสติกซึ่ง "โดยทั่วไปจะทำให้เกิดการระเบิดที่ส่งพลาสติกทางเดียวและคลื่นกระแทกในทิศทางตรงกันข้าม" กล่าว Richard Briggs ผู้แต่งนำนักวิทยาศาสตร์หลังปริญญาเอกที่ LLNL
คลื่นกระแทกเหล่านั้นกระทบกับทองคำและทำให้มันบีบอัดและทำให้ร้อนขึ้นอย่างรวดเร็วภายในไม่กี่วินาที จากนั้นพวกเขาก็ชนทองคำด้วยรังสีเอกซ์และตรวจจับตำแหน่งที่รังสีเอกซ์กระเด็นเพื่อที่จะเข้าใจโครงสร้างของมัน นี่เป็น "ครั้งแรกที่เราสามารถเข้าถึงสภาวะความดันสูงและอุณหภูมิสูงและมองพวกมันในเวลาเดียวกันโดยใช้รังสีเอกซ์" บริกส์กล่าวกับวิทยาศาสตร์แห่งชีวิต สิ่งที่พวกเขาเห็นคือ "น่าประหลาดใจอย่างแน่นอน"
ทองมักจะสร้างโครงสร้างผลึกที่นักวิทยาศาสตร์วัสดุเรียกว่าลูกบาศก์ใบหน้า (fcc) ลองนึกภาพก้อนเหมือนตาย อะตอมจะนั่งแต่ละมุมและแต่ละหน้าบริกส์กล่าว แต่การทดลองส่วนใหญ่ที่ทำด้วยทองคำเกี่ยวข้องกับการบีบอัดมันอย่างช้าๆและที่อุณหภูมิห้อง
บริกส์กล่าวว่าเนื่องจากมันสร้างโครงสร้างลูกบาศก์ที่มีใบหน้าเป็นศูนย์กลางดังนั้นจึงถูกนำมาใช้เป็น“ มาตรฐาน” ในการทดลองแรงดันสูงเพื่อคำนวณความดัน แต่เมื่อบริกส์และทีมของเขาบีบอัดทองคำอย่างรวดเร็วที่อุณหภูมิสูงมันก็เกิดสิ่งที่เรียกว่าโครงสร้างลูกบาศก์ (bcc) ที่อยู่กึ่งกลางร่างกาย โครงสร้างที่เปิดกว้างมากขึ้นนี้บรรจุอะตอมลงในช่องว่างในวิธีที่มีประสิทธิภาพน้อยลงซึ่งหมายความว่าทองคำไม่ต้องการอยู่ในรูปแบบนี้เขากล่าว ถ้าคุณนึกภาพคนตายอีกครั้งมันจะเหมือนกับว่าอะตอมนั่งตรงมุมแต่ละมุมโดยมีเพียงอะตอมเดียวอยู่ตรงกลาง
การค้นพบว่าทองคำสามารถสร้างโครงสร้างใหม่นี้อาจเปลี่ยนวิธีที่นักวิทยาศาสตร์ใช้องค์ประกอบเป็นมาตรฐานในการทดลองแรงดันสูงบริกส์กล่าว
ทีมพบว่าโครงสร้างของทองคำเริ่มเปลี่ยนจาก fcc เป็น bcc ที่ประมาณ 220 gigapascals (GPa) ซึ่งมีค่า 2.2 ล้านเท่าของความดันบรรยากาศของโลกเรานักวิจัยกล่าวในแถลงการณ์ ยิ่งไปกว่านั้นเมื่อนักวิจัยบีบอัดทองคำเกิน 250 GPa เพื่อกดดันเทียบเท่ากับที่พบที่ใจกลางโลก (ประมาณ 330 GPa) มันจะละลาย
ผลการวิจัยถูกตีพิมพ์ในวันที่ 24 กรกฎาคมในวารสาร Physical Review Letters
