Simularea boabelor interstelare de praf. Credit de imagine: OSU. Faceți clic pentru a mări.
Scriitorul de ficțiune științifică Harlan Ellison a spus cândva că elementele cele mai comune în univers sunt hidrogenul și prostia.
În timp ce verdictul este încă pe volumul prostiei, oamenii de știință au știut de mult că hidrogenul este, de departe, cel mai abundent element din univers. Când se uită pe telescoapele lor, văd hidrogen în norii vaste de praf și gaz între stele - mai ales în regiunile mai dense care se prăbușesc pentru a forma stele și planete noi.
Dar a rămas un mister: de ce este o mare parte din acel hidrogen în formă moleculară? - cu doi atomi de hidrogen legați împreună - mai degrabă decât forma sa atomică unică? De unde a venit tot acel hidrogen molecular? Cercetătorii Universității de Stat din Ohio au decis recent să încerce să-și dea seama.
Ei au descoperit că un detaliu aparent minuscul - indiferent dacă suprafețele grăunților interstelare de praf sunt netede sau denivelate - ar putea explica de ce există atât de mult hidrogen molecular în univers. Ei și-au raportat rezultatele la cel de-al 60-lea simpozion internațional privind spectroscopia moleculară, organizat la Ohio State University.
Hidrogenul este cel mai simplu element atomic cunoscut; este format dintr-un singur proton și un electron. Oamenii de știință au considerat întotdeauna existența hidrogenului molecular atunci când formează teorii despre locul în care provin toate moleculele mai mari și mai elaborate din univers. Dar nimeni nu putea explica cât de mulți atomi de hidrogen au fost capabili să formeze molecule - până acum.
Când vine vorba de producerea de hidrogen molecular, suprafața gazdă microscopică ideală este mai puțin asemănătoare planeității Ohio și mai mult ca un orizont Manhattan.?
Pentru ca doi atomi de hidrogen să aibă suficientă energie pentru a se lega în zonele reci ale spațiului, ei trebuie mai întâi să se întâlnească pe o suprafață, a explicat Eric Herbst, profesor distins de fizică al Universității din Ohio.
Deși oamenii de știință bănuiau că praful spațial asigura suprafața necesară pentru astfel de reacții chimice, simulările de laborator ale procesului nu au funcționat niciodată. Cel puțin, nu au funcționat suficient de bine pentru a explica abundența completă de hidrogen molecular pe care oamenii de știință o văd în spațiu.
Herbst, profesor de fizică, chimie și astronomie, s-a unit cu Herma Cuppen, un cercetător postdoctoral și cu Qiang Chang, student la doctorat, ambii în fizică, pentru a simula diferite suprafețe de praf de pe un computer. Apoi au modelat mișcarea a doi atomi de hidrogen care se rotesc de-a lungul diferitelor suprafețe până s-au găsit unul pe altul pentru a forma o moleculă.
Având în vedere cantitatea de praf pe care oamenii de știință cred că plutesc în spațiu, cercetătorii statului Ohio au reușit să simuleze crearea cantității potrivite de hidrogen, dar numai pe suprafețe denivelate.
Când vine vorba de producerea hidrogenului molecular, suprafața gazdă microscopică ideală este mai puțin asemănătoare planeității Ohio și mai mult ca un orizont Manhattan ,? Spuse Herbst.
Problema cu simulările din trecut, se pare, este că au asumat întotdeauna o suprafață plană.
Cuppen înțelege de ce. ? Când doriți să testați ceva, să începeți cu o suprafață plană este mai rapid și mai ușor ,? ea a spus
Ar trebui să știe. Este expertă în științe de suprafață, dar încă i-a luat luni întregi să asambleze modelul de praf denaturat și încă lucrează la perfecționarea acestuia. În cele din urmă, alți oameni de știință vor putea utiliza modelul pentru a simula alte reacții chimice în spațiu.
Între timp, oamenii de știință din statul Ohio colaborează cu colegii de la alte instituții care produc și folosesc suprafețe denivelate care imită textura prafului spațial. Deși particulele de praf spațiale reale sunt la fel de mici ca grăunțele de nisip, aceste suprafețe mai mari, de dimensiuni negre, vor permite oamenilor de știință să testeze dacă diferite texturi ajută hidrogenul molecular să se formeze în laborator.
Sursa originală: Comunicat de presă al OSU
