این سنگ کم‌یاب از الماس گران‌تر است

فضاپیمای «اسیریس-رکس»(OSIRIS-REx) ناسا پس از یک سفر هفت‌ساله و پیمودن نزدیک به چهار میلیارد مایل، صبح روز ۲۴ سپتامبر ۲۰۲۳ با محموله‌ای گران‌بها به آرامی در صحرای یوتا فرود آمد و نمونه‌ای از سیارک «بنو»(Bennu) را به ارمغان آورد.

مواد جمع‌آوری‌شده از سیارک بنو به دانشمندان کمک می‌کنند تا در مورد شکل‌گیری منظومه شمسی، از جمله اینکه آیا سیارک‌هایی مانند بنو حاوی مواد شیمیایی برای حیات هستند، بیاموزند.

بودجه ماموریت ناسا ۸۰۰ میلیون دلار بود و در نهایت حدود ۱.۱۶ میلیارد دلار برای کمی کمتر از ۲۵۵ گرم نمونه هزینه خواهد داشت. با توجه به این نکته آیا می‌توان گفت که این گران‌ترین ماده شناخته شده است؟ پاسخ منفی است زیرا حتی نزدیک نیست.

«کریس ایمپی»(Chris Impey) استاد ستاره‌شناسی که از سنگ‌های ماه و مریخ در تدریس خود استفاده می‌کند و مجموعه‌ای از شهاب‌سنگ‌ها را در اختیار دارد، گفت: من از این واقعیت شگفت‌زده می‌شوم که می‌توانم چیزی را در دست بگیرم که میلیاردها سال قدمت دارد و از میلیاردها مایل دورتر آمده است.

ایمپی در این گزارش، به بررسی نمونه‌های گران‌بهای فضایی و گران‌ترین مواد جهان پرداخته است.

هزینه آوردن نمونه به زمین

تعداد انگشت‌شماری از سیارک‌ها ۱۳۲ میلیون دلار در هر اونس یا ۴.۷ میلیون دلار در هر گرم هستند. این حدود ۷۰ هزار برابر قیمت طلاست که طی چند سال گذشته در محدوده ۱۸۰۰ تا ۲۰۰۰ دلار در هر اونس(۶۰ تا ۷۰ دلار در هر گرم) بوده است.

اولین ماده فرازمینی با ماموریت «آپولو»(Apollo) به زمین آمد. بین سال‌های ۱۹۶۹ و ۱۹۷۲، شش مأموریت آپولو ۳۸۲ کیلوگرم از نمونه‌های ماه را به ارمغان آوردند.

کل برچسب قیمت برنامه آپولو با تعدیل تورم، ۲۵۷ میلیارد دلار بود. سنگ‌های ماه با قیمت ۱۹ میلیون دلار در هر اونس(۶۷۴ هزار دلار در هر گرم) قیمت نسبی داشتند و البته آپولو ارزش بیشتری در نمایش فناوری‌های پرواز فضایی انسان داشت.

ناسا در حال برنامه‌ریزی برای آوردن نمونه‌هایی از مریخ در اوایل دهه ۲۰۳۰ است تا ببیند آیا در آنها آثاری از حیات باستانی وجود دارد یا خیر. مأموریت «آوردن نمونه مریخ» با هدف آوردن ۳۰ لوله نمونه به وزن کلی ۴۵۰ گرم برنامه‌ریزی می‌شود. مریخ‌نورد «استقامت»(Perseverance) پیشتر ۱۰ نمونه از این لوله‌ها را ذخیره کرده است.

هزینه‌ها افزایش یافته‌اند زیرا این ماموریت پیچیده است و چندین ربات و فضاپیما را شامل می‌شود. آوردن نمونه‌ها می‌تواند ۱۱ میلیارد دلار هزینه داشته باشد که هزینه را به ۶۹۰ میلیون دلار در هر اونس(۲۴ میلیون دلار در هر گرم) می‌رساند. این پنج برابر هزینه واحد نمونه‌های بنو است.

سنگ‌های فضایی رایگان

برخی از سنگ‌های فضایی هیچ هزینه‌ای ندارند. تقریبا ۵۰ تن نمونه رایگان هر روز از منظومه شمسی روی زمین می‌بارد. بیشتر آنها در جو می‌سوزند اما اگر به زمین برسند، شهاب‌سنگ نامیده می‌شوند و بیشتر آنها از سیارک‌ها می‌آیند.

شهاب‌سنگ‌ها ممکن است پرهزینه باشند زیرا تشخیص و بازیابی آنها معمولا دشوار است. سنگ‌ها همه شبیه به هم هستند؛ مگر اینکه متخصص زمین‌شناسی باشید.

بیشتر شهاب‌سنگ‌ها که کندریت نامیده می‌شوند، سنگی هستند و می‌توان آنها را به صورت آنلاین با قیمتی کمتر از ۱۵ دلار در هر اونس(۵۰ سنت در هر گرم) خریداری کرد. کندریت‌ها با سنگ‌های معمولی تفاوت دارند زیرا حاوی دانه‌های گردی به نام کندرول هستند که زمان تولد منظومه شمسی در ۴.۵ میلیارد سال پیش، به صورت قطرات مذاب در فضا شکل گرفتند.

شهاب‌سنگ‌های آهنی با پوسته‌ تیره‌ای که در اثر ذوب شدن هنگام عبور از جو شکل می‌گیرند و الگوی داخلی بلورهای فلزی بلند، متمایز می‌شوند. قیمت آنها ۵۰ دلار در هر اونس(۱.۷۷ دلار در هر گرم) یا حتی بالاتر است. این گروه موسوم به پالازیت‌ها، شهاب‌سنگ‌های آهنی هستند که با ماده معدنی الیوین پوشیده شده‌اند. هنگامی که این شهاب‌سنگ‌ها برش و صیقل داده می‌شوند، رنگ زرد مایل به شفافی دارند و می‌توانند بیش از ۱۰۰۰ دلار در هر اونس(۳۵ دلار در هر گرم) قیمت داشته باشند.

تعداد زیادی شهاب‌سنگ از ماه و مریخ به ما رسیده‌اند. نزدیک به ۶۰۰ نمونه آنها از ماه آمده‌اند و بزرگترین آنها با وزن ۱.۸ کیلوگرم، با قیمت حدود ۴۷۰۰ دلار در هر اونس(۱۶۶ دلار در هر گرم) فروخته می‌شود.

حدود ۱۷۵ شهاب‌سنگ از مریخ آمده‌اند. خرید هر اونس از آنها حدود ۱۱ هزار دلار(هر گرم ۳۸۸ دلار) هزینه دارد.

پژوهشگران می‌توانند با بررسی مسیر فرود یا مقایسه کردن ترکیب آنها با سیارک‌های گوناگون بفهمند که شهاب‌سنگ‌ها از کجا می‌آیند. کارشناسان می‌توانند با بررسی زمین‌شناسی و کانی‌شناسی بفهمند که سنگ‌های ماه و مریخ از کجا آمده‌اند.

محدودیت نمونه‌های رایگان این است که هیچ راهی برای دانستن اینکه آنها از کدام قسمت ماه یا مریخ آمده‌اند، وجود ندارد و این امر کارآیی علمی آنها را محدود می‌کند. همچنین، نمونه‌ها به محض فرود آمدن روی زمین آلوده می‌شوند. بنابراین، تشخیص دادن اینکه آیا میکروب‌های موجود در آنها فرازمینی هستند یا خیر، دشوار است.

عناصر و مواد معدنی گران‌قیمت

برخی از عناصر و مواد معدنی، قیمت بالایی دارند زیرا کمیاب هستند. عناصر ساده جدول تناوبی، قیمت پایینی دارند. قیمت هر اونس کربن یک سوم سنت، آهن یک سنت، آلومینیوم ۵۶ سنت و جیوه کمتر از یک دلار است(در هر ۱۰۰ گرم، کربن ۲.۴ دلار، آهن کمتر از یک سنت و آلومنیوم ۱۹ سنت قیمت دارد). هر اونس نقره ۱۴ دلار(۵۰ سنت در هر گرم) و طلا ۱۹۰۰ دلار در هر اونس(۶۷ دلار در هر گرم) است.

هفت عنصر رادیواکتیو در طبیعت بسیار نادر هستند و ایجاد آنها در آزمایشگاه آن قدر دشوار است که قیمت آوردن نمونه مریخ توسط ناسا را تحت‌الشعاع قرار می‌دهد. پولونیوم-۲۰۹ که گران‌ترین آنهاست، ۱.۴ تریلیون دلار در هر اونس(۴۹ میلیارد دلار در هر گرم) قیمت دارد.

گوهرسنگ‌ها نیز می‌توانند گران باشند. قیمت زمرد مرغوب، ۱۰ برابر طلا و الماس سفید، ۱۰۰ برابر طلاست.

برخی از الماس‌ها دارای ناخالصی عنصر بور هستند که به آنها رنگ آبی روشن می‌دهد. آنها تنها در تعداد معدودی از معادن سراسر جهان یافت می‌شوند و با قیمت ۵۵۰ میلیون دلار در هر اونس(۱۹ میلیون دلار در هر گرم) با هزینه نمونه‌های آینده مریخ رقابت می‌کنند. یک اونس، ۱۴۲ قیراط است اما تعداد بسیار کمی از جواهرات به این بزرگی هستند.

گران‌ترین ماده مصنوعی، قفس کروی کوچکی از کربن است که اتم نیتروژن درون آن به دام افتاده است. اتم داخل قفس، بسیار پایدار است و به همین دلیل می‌توان از آن برای اندازه‌گیری زمان استفاده کرد. «فولرن‌های اندوهدرال»(Endohedral fullerenes) از مواد کربنی ساخته شده‌اند که می‌توان از آنها برای ایجاد ساعت‌های اتمی بسیار دقیق استفاده کرد. آنها می‌توانند چهار میلیارد دلار در هر اونس(۱۴۱ میلیون دلار در هر گرم) قیمت داشته باشند.

گران‌ترین مواد

پادماده در طبیعت وجود دارد اما بسیار نادر است زیرا هر زمان که یک پادذره ایجاد شود، به سرعت با یک ذره از بین می‌رود و تشعشع تولید می‌کند.

شتاب‌دهنده ذرات در مرکز «سرن»(CERN) سوئیس می‌تواند ۱۰ میلیون آنتی‌پروتون را در هر دقیقه تولید کند. این مقدار خیلی زیاد به نظر می‌رسد اما با این سرعت، میلیاردها سال زمان لازم است و میلیاردها دلار هزینه برای تولید یک اونس به همراه خواهد داشت.