|
Тайны химии межзвездного пространства
|
|
|
|
Многие люди представляют себе пространство между звездами как пустую, холодную бесконечность. На самом деле оно изобилует необычными молекулами: уже открыто более 300 различных типов. Для своей докторской диссертации химик Ким Стинбаккерс изучила ряд молекул здесь, на Земле, и внесла свой вклад в доказательство существования по крайней мере одной из них в космосе. Она защитит свое исследование в Университете Радбуда 3 июня.
|
|
|
|
"Условия в космосе полностью отличаются от условий здесь, на Земле", - говорит Стинбаккерс. "Здесь очень холодно, около -240°C, и давление очень низкое. Здесь происходит гораздо меньше столкновений между молекулами, чем на Земле: здесь происходит миллиард столкновений в секунду, в то время как в космосе - одно каждые 10 дней".
|
|
|
|
Это означает, что некоторые молекулы, которые встречаются в космосе, не могут выжить здесь, на Земле. Здесь слишком много других молекул, с которыми они могли бы немедленно столкнуться, что привело бы к их возгоранию в воздухе или образованию новых молекул. Но как вы изучаете эти молекулы?
|
|
|
|
Стинбаккерс говорит: "В лаборатории лазеров и магнитов HFML-FELIX есть огромный холодильник, который может охлаждаться до -270°C и в котором можно снизить давление. Это создает условия, аналогичные космическим". Затем химик направил мощный инфракрасный лазер на молекулу, чтобы посмотреть, как она отреагирует.
|
|
|
|
|
|
|
Она сделала это с помощью заряженных молекул C2H+ и HC2H+, которые, как считается, встречаются в космосе. "У нас нет этих молекул на Земле, потому что здесь они немедленно вступают в реакцию с другими молекулами. Но у нас есть лазерный газ, который используется для сварки. Это C2H2, который очень похож на HC2H+ и C2H+."
|
|
|
|
Сварочный газ легко воспламеняется и немедленно вступает в реакцию с воздухом во время сварки. Но если вы возьмете этот сварочный газ, поместите его в аппарат и направите на него много электронов, он распадется, и вы сможете извлечь HC2H+ и C2H+.
|
|
|
|
Затем, воздействуя инфракрасным лазером на эти заряженные молекулы, Стинбаккерс смогла получить своего рода "отпечатки пальцев" этих молекул. Для этого ей пришлось применить совершенно новые экспериментальные методы и разработать передовые теоретические модели для понимания полученных данных. "Как только у вас будет такой отпечаток пальца и вы поймете его, вы сможете увидеть, сможем ли мы найти его в данных, собранных телескопами".
|
|
|
|
Метод, используемый Стинбаккерсом, уже помог обнаружить еще один из этих экзотических ионов: CH3+, представляющий собой метан (CH4), содержащий на одну молекулу меньше H. Эта молекула наблюдалась в туманности Ориона с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба, в области, где рождаются звезды. - Но мы ожидаем, что эта молекула и другие, которые я исследовал в своей диссертации, будут встречаться во многих других местах космоса".
|
|
|
|
Стинбаккерс утверждает: "Если мы точно знаем, как выглядит химический состав космоса, мы можем сделать вывод о том, как формируются звезды и планеты и на каком этапе жизненного цикла находится туманность. В конечном счете, это также могло бы рассказать нам кое-что о том, как возникла жизнь на Земле и может ли она возникнуть на других планетах".
|
|
|
|
Источник
|
