ميريديانيت

الميريديانيت هو معدن يتكون من كبريتات المغنيسيوم المائية (أونديكاهيدرات) ، MgSO4₄ ·11 ساعة₂ O.هو ملح بلوري شفاف عديم اللون يترسب من محاليل مشبعةMg²⁺وSO 2− 4 عند درجات حرارة أقل من 2درجة مئوية. ^{[ 4 ]} كان المركب المصنّع يُعرف سابقًا باسمملح فريتشي. ^{[ 4 ] [ 5 ]} 

الميريديانيت معدن طبيعي يوجد على سطح الأرض في بيئات متنوعة، تشمل الجليد البحري، والقشور، والرواسب الملحية في مناجم الفحم والمعادن، وأنظمة الكهوف، والمناطق المؤكسدة لرواسب الكبريتيد، والبحيرات المالحة، وعينات الجليد في القطب الجنوبي. ^{[ 6 ] [ 4 ]} ويرتبط عادةً بمعادن أخرى متبخرة مثل الإبسوميت ، والميرابيليت ، والهاليدات ، وكبريتات الصوديوم والمغنيسيوم الأخرى. وتشير بعض الأدلة إلى وجوده سابقًا على سطح المريخ ، وقد يوجد في عدة أجرام سماوية في النظام الشمسي . ^{[ 4 ]} وحتى عام 2012، كان الميريديانيت الكبريتات الوحيد المعروف الذي يحتوي على 100 هيدرات. ^{[ 7 ]}

ينتمي معدن الميريديانيت إلى النظام البلوري ثلاثي الميل ، وله معلمات الخلية التالية: a = 6.7459 Å، b = 6.8173 Å، c = 17.299 Å، وكثافته 1.512 غ/سم³ ^. تظهر قمم حيود الأشعة السينية عند مسافات بينية (d) تبلغ 5.73، 5.62، 5.41، 4.91، 4.85، 2.988، 2.958 (أعلى شدة)، و2.940، وهو نشط في نطاق الأشعة تحت الحمراء. ينتج بلورات تتراوح أشكالها من الإبر إلى المسطحة العريضة، وهي شفافة إلى بيضاء عديمة اللون. ^{[ 6 ]}    

يتحلل معدن الميريديانيت بشكل غير متجانس عند درجة حرارة أعلى من 2  درجة مئوية لإنتاج الإبسوميت (MgSO₄ _· 7H₂O ₎ والماء . [ ^{4 ] يبلغ} متوسط ​​درجة حرارة نقطة التصلب للميريديانيت والماء -3.9  درجة مئوية، ويتكون من 17.3% (كتلة) من _MgSO₄ . ^{[ 8 ] [ 6 ] [ 7 ]}

يمكن لمعدن الميريديانيت أن يدمج نسبًا كبيرة من الكاتيونات ثنائية التكافؤ الأخرى (التي لا يبدو أن كبريتاتها تشكل هيدرات أحادية عشرية) كمحلول صلب، دون تغييرات في بنيته. وتشمل هذه الكاتيونات النيكل (حتى حوالي 27% من الكاتيونات المستبدلة)، والزنك (حتى حوالي 27%)، والكوبالت (حتى حوالي 67%)، والمنغنيز (II) (حوالي 62%)، والنحاس (حوالي 8%)، والحديد (II) (حوالي 8%). ^{[ 7 ]}

عند ضغوط تبلغ حوالي 0.9 جيجا باسكال وعند 240 كلفن ، يتحلل الميريديانيت إلى خليط من الجليد VI و MgSO ₄ · 9H ₂ O المائي ، ^{[ 9 ]}  

في عام 1837، وصف سي جيه فريتشه ما فسّره على أنه كبريتات المغنيسيوم المائية (دوديكاهيدرات)، استنادًا إلى فقدان الوزن أثناء التجفيف إلى الملح اللامائي. ^{[ 10 ]} وقد أُشير إلى هذه المادة باسم "ملح فريتشه" ولم يُعطَ لها اسم أو تصنيف معدني رسمي. ^{[ 6 ]}

تم حل التركيب البلوري لاحقًا بواسطة بيترسون ووانغ في عام 2006، وكشف أنه ينتمي إلى نظام البلورات ثلاثي الميل ، وأن كل وحدة صيغة تتضمن 11 جزيء من الماء، وليس 12. ^{[ 4 ]}

يُشتق اسم "ميريديانييت" من "ميريدياني بلانوم " ، وهو الموقع على سطح المريخ الذي يُعتقد أنه كان موجودًا فيه في الماضي. وقد تمت الموافقة على نوع المعدن واسمه من قبل لجنة أسماء المعادن الجديدة وتسمية المعادن التابعة للجمعية الدولية للمعادن في نوفمبر 2007. ^{[ 2 ]}

وُجد معدن الميريديانيت على سطح طبقة الجليد المتكونة شتاءً فوق البرك المعروفة باسم بحيرات الباسك في كندا . تحتوي مياه هذه البرك على تركيز عالٍ من كبريتات المغنيسيوم وأملاح أخرى. تتسرب المياه عبر طبقة الجليد وتتبخر على السطح تاركةً رواسب من الميريديانيت البلوري. ^{[ 4 ]}

كما تم اكتشاف معدن الميريديانيت في الجليد البحري الذي تم جمعه في فصل الشتاء من بحيرة ساروما المالحة في اليابان، وكذلك في عينات الجليد من محطة دوم فوجي في القارة القطبية الجنوبية ، بالقرب من قمة هضبة الملكة مود الشرقية . ^{[ 6 ]}

تُظهر صور رواسب الكبريتات الضخمة التي أرسلها مسبار ناسا "أوبورتيونيتي" في سهل ميريدياني فراغات عديدة على شكل إبر منتشرة في جميع أنحاء الرواسب. تُفسَّر هذه الثقوب الزاوية الفارغة حاليًا على أنها تجاويف كانت مملوءة سابقًا بنوع معدني شديد الذوبان، يُرجَّح أنه كبريتات المغنيسيوم. وقد لوحظ أن هذه التجاويف تتطابق بشكل كبير مع الشكل البلوري للميريديانيت، واقتُرح أنها مواقع كانت تتواجد فيها بلورات الميريديانيت، والتي ذابت لاحقًا عندما جعلت الظروف البيئية البلورة غير مستقرة. ونظرًا لتحلل الميريديانيت إلى 70% إبسوميت و30% ماء ، فقد اقتُرح أن الميريديانيت قد يُمثِّل خزانًا دوريًا للمياه بالقرب من سطح المريخ. خلال الفترات الأكثر دفئًا في تاريخ المريخ، من المحتمل أن يُساعد ذوبان هذا المعدن المُحفَّز في تفسير حدوث بعض حالات المياه السطحية الفوضوية وقصيرة الأمد عبر تاريخ المريخ. ^{[ 11 ]}

أشارت عمليات الاستشعار عن بُعد لأجرام سماوية أخرى إلى وجود أنواع عديدة من المعادن المائية، بما في ذلك الكبريتات ، بالقرب من أسطح كواكب مختلفة، ومن أبرز الأمثلة على ذلك قمر أوروبا التابع لكوكب المشتري . وقد فُسِّر سطح أوروبا الأملس نسبيًا والحديث جدًا على أنه دليل على وجود محيط محتمل تحت سطحه الجليدي، مما يوحي بوجود محلول ملحي سائل في الأعماق. ونظرًا للظروف الجليدية السائدة على سطح أوروبا، فمن المرجح أن أي معادن كبريتات المغنيسيوم الموجودة، والمتصلة بالماء السائل، ستتواجد بشكل طبيعي على هيئة ميريديانيت، وبالتالي، قد تُشكِّل طورًا معدنيًا مهمًا، وخزانًا للمياه السائلة في الأعماق. ^{[ 12 ] [ 4 ]}

• 
  الشكل 1. (أ، ب، د) صور ضوئية لمركب ميريديانيت، MgSO ₄ ·11H ₂ O. بإذن من جينسيلي وآخرون 2007.
• 
  الشكل 2. أخذ عينة من معدن الميريديانيت من عمود خشبي. بإذن من ر. بيترسون 2010.
• 
  الشكل 3. التواجد النموذجي لمعدن الميريديانيت في بحيرة الباسك رقم 1. بإذن من ر. بيترسون 2010.
• 
  الشكل 4. موقع نموذج معدن ميريديانيت؛ بحيرة الباسك رقم 1 كما شوهدت في شتاء 2007. بإذن من ر. بيترسون 2010.
• 
  الشكل 5. تجاويف بلورية طويلة على شكل إبرة كما رصدها مسبار ناسا "أوبورتيونيتي" في سهل ميريدياني على سطح المريخ. الصورة مقدمة من ر. بيترسون 2010، ووكالة ناسا.
• 
  الشكل 6. مخطط درجة الحرارة مقابل النسبة المئوية الوزنية  لكبريتات المغنيسيوم _، يوضح نطاقات استقرار أملاح كبريتات المغنيسيوم المائية النقية المختلفة. بإذن من ر. بيترسون 2010.
• 
  الشكل 7. بيانات حيود الأشعة السينية المُستحصلة باستخدام مصدر كوبالت لكبريتات المغنيسيوم المائية، ميريديانيت. يُمثل الخط المنقط شدة الطيف المثالية ونمطه الطيفي لميريديانيت. بإذن من ر. بيترسون 2010.
• 
  الشكل 8. امتصاص الأشعة تحت الحمراء لمعدن الميريديانيت. بإذن من ر. بيترسون 2010.