Инженер-химик от Калифорнийския технологичен институт, който обикновено разработва нови методи за производство на микропроцесори за компютри, измисли как да се обясни космическата загадка защо кометите отделят кислород, съобщи сайтът на института.
Новото изследване е публикувано в Nature Communications.
Откритието, че кометите произвеждат кислород (молекулен кислород или O2) бе обявено през 2015 г. от учени, изучаващи кометата 67P/Чурюмов-Герасименко с космическия кораб на Европейската космическа агенция Розета. Мисията неочаквано установи високи нива на молекулярен кислород в атмосферата на кометата - същият газ, който дишаме. Молекулният кислород е много нестабилен в космоса, тъй като кислородът предпочита да се съединява с водород до вода или с въглерод до въглероден диоксид. Всъщност O2 е открит само два пъти в космоса в звездообразуващи мъглявини.
Учените предполагат, че молекулният кислород на кометата 67P/Чурюмов-Герасименко може да е бил размразен на повърхността й, след като е бил замразен във вътрешността на кометата в зората на Слънчевата система преди 4,6 милиарда години. Но въпросите остават, тъй като някои учени твърдят, че кислородът би трябвало да е реагирал с други химически вещества през цялото това време.
Професорът по химическо машиностроене в Калифорнийския технологичен институт Константинос Джиапис (Konstantinos Giapis) разглежда данните от "Розета" защото химическите реакции, които стават на повърхността на кометата, са подобни на тези, които той изпълнява в лабораторията си последните 20 години.
Джиапис изучава химическите реакции, свързани с високоскоростните заредени атоми или йони, сблъскващи се с повърхностите на полупроводниците като начин за създаване на бързи компютърни чипове и цифрови памети за компютри и телефони.
В новото изследване Джиапис и съавторът му докторантът Юнкси Яо (Yunxi Yao) демонстрират в лабораторни условия как кометата би могла да произвежда кислород.
По принцип молекулите водна пара изтичат от кометата, когато космическото тяло се нагрява от Слънцето. Водните молекули се йонизират от ултравиолетова радиация на Слънцето, а след това слънчевият вятър изпраща молекулите йонизирана вода обратно към кометата. Когато водните молекули попадат върху повърхността на кометата, която съдържа кислород, свързан в материали като ръжда и пясък, молекулите се съединяват с един кислороден атом от тези повърхностни вещества и се образува O2.
Модел на образуването на O2 на повърхността на кометата Чурюмов-Герасименко. Източник: Caltech
С други думи, ново проучване показва, че молекулният кислород, намерен от "Розета", не е задължително да е от началото на образуването на Слънчевата система, а може да се произвежда на кометата в реално време. "Ние показахме експериментално, че е възможно динамичното образуване на молекулярен кислород на повърхността на материали, подобни на тези на кометите" - заяви Яо.
"Ние не знаехме, когато изграждахме лабораторната установка, че в крайна сметка ще се използва в астрофизиката на кометата. Този оригинален химически механизъм е основан на рядко разглеждания клас реакции на Илей-Ридийл (Eley-Rideal reactions), които се случват, когато бързи молекули, в този случай вода, се сблъскват с повърхността и издърпват атомите, намиращи се там, формирайки нови молекули", разказва Константинос Джиапис.
Други астрофизични тела като екзопланети, също могат да произвеждат молекулярен кислород с подобен "абиотичен" механизъм. Това ще повлияе на начина, по който астрономите ще продължат да търсят признаци на живот на планети извън Слънчевата система.
"Кислородът е важна молекула, която е почти неуловима в междузвездното пространство. Механизмът, проучен в лабораторията на професор Джиапис може да работи в различни условия и показва важната връзка между лабораторните изследвания и астрохимията", казва астрономът Пол Голдсмит (Paul Goldsmith) от Лабораторията за реактивни двигатели на НАСА. Голдсмит бе учен от проекта "Хершел", който за пръв път потвърди откриването на молекулярен кислород в космоса през 2011 година.
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари