Заклещена вода върху звезден прах - новини от физиката
Родословно дърво на Млечния път
Напълно интегриран контрол на нанодиамантите
Малко по-близо до слънцето
Разстояния от звезди
Какво кара звездите да блестят
Еднопосочна улица за електрони
Стотици копия на Newton's Philosophiae Naturalis Principia Mathematica намерени при ново преброяване
Слънчевата ни система се формира за по-малко от 200 000 години
Здравословно за Марс
Заловена вода върху звезден прах
Физически новини от 22.09.2020 г. Астрофизика Физика на твърдото тяло
Астрофизици от университета в Йена доказват, че праховите частици в космоса се смесват с лед.
Материята между звездите в галактиката - т. Нар. Междузвездна среда - се състои от газ и преди всичко много прах. Звездите и планетите са започнали в такава среда в даден момент. Тъй като праховите частици могат да се слепват и да растат заедно, за да образуват небесни тела. Освен това върху тях протичат важни химични процеси, от които възникват сложни органични - вероятно дори пребиотични - молекули. Съществуването на вода обаче е важна предпоставка за тези процеси. Това се случва в особено студена космическа среда под формата на воден лед. Но досега не беше ясно как са свързани ледът и прахът в тези региони на космоса. Изследователски екип от университета "Фридрих Шилер" в Йена и Института по астрономия "Макс Планк" вече доказа, че праховите частици и ледът се смесват заедно.
A. Potapov, J. Bouwman, C. Jäger, Th. Henning Смесване на прах/лед в студени райони и вода в твърдо състояние в дифузната междузвездна среда Природна астрономия
По-добро моделиране на физико-химичните процеси в космоса
„Досега не беше известно дали ледът и прахът плават един до друг, несвързани, дали слой лед обгръща праховите частици или и двете са смесени заедно“, обяснява д-р. Алексей Потапов от университета в Йена. „Сравнихме спектрите на лабораторно произведени силикати, воден лед и техните смеси с астрономическите спектри на протозвездни черупки и протопланетарни дискове. Установихме, че спектрите са почти съвпадащи, когато силикатен прах и воден лед се смесват заедно в тези среди. "
Астрофизиците черпят ценна информация от тази информация. „Трябва да разберем различни физически условия в различни астрономически среди, за да можем да моделираме по-добре физико-химичните процеси в космоса“, казва Потапов. В допълнение, те биха могли например по-добре да преценят количеството материал и да направят по-точни изявления за температурите в различни зони на междузвездните и околозвездните среди.
Заловена вода в праха
Освен това, чрез експерименти и сравнения, учените от университета в Йена са успели да наблюдават какво се случва с водата, когато температурите се повишат и ледът изчезне при около 180 Келвина (-93 градуса по Целзий) или се промени в газовата фаза и твърдото вещество, с които е свързано листа. „Някои водни молекули са толкова силно свързани със силиката, че остават на повърхността или вътре в праховите частици“, казва Алексей Потапов. „Подозираме, че тази така наречена„ уловена вода “- тоест уловена вода - също съществува в праховите частици в космоса. Поне това предполага сравнението между спектрите, получени в резултат на лабораторните тестове, и тези в така наречената дифузна междузвездна среда на космоса. Получихме ясни индикации, че тези уловени молекули вода съществуват там. "
Съществуването на такава твърда вода предполага, че и други сложни молекули могат да бъдат намерени върху праховите частици в дифузната междузвездна среда. Ако на такава частица присъства вода, тогава пътят до сложни органични молекули например не е много далеч. Това е така, защото праховите частици обикновено се състоят от въглерод, наред с други неща, който в комбинация с вода и под въздействието на ултравиолетовото лъчение, каквото преобладава в околната среда, насърчава образуването на метанол. Органичното съединение вече е било наблюдавано в тези области на междузвездната среда - но досега никой не е знаел откъде идва.
Наличието на вода в твърдо състояние също може да отговори на въпроси относно друг елемент: въпреки че количеството кислород в междузвездната среда е известно, все още не сме разполагали с информация къде точно се намира една трета от него. Новото изследване предполага, че твърдата вода в силикатите е скрит резервоар за кислород.
Помага на твърдата вода при формирането на планети?
В допълнение, „уловената вода“ може да помогне да се разбере как расте прахът, тъй като може да насърчи по-малките частици да се слепват, за да образуват по-големи частици. Този ефект може дори да действа при формирането на планети. „Ако е възможно да се докаже, че„ уловена вода “е съществувала - или би могла да съществува - в градивните елементи на земята, тогава може дори да възникнат нови отговори на въпроса как водата е попаднала на земята“, казва Алексей Потапов. Но засега това са само предположения, които изследователите от Йена искат да преследват в бъдеще.