Симулация на междузвездни зърна. Кредит за изображение: OSU. Щракнете за уголемяване
Писателят на научната фантастика Харлан Елисън веднъж каза, че най-често срещаните елементи във Вселената са водородът и глупостта.
Въпреки че присъдата все още е излязла от обема на глупостта, учените отдавна знаят, че водородът наистина е най-изобилният елемент във Вселената. Когато надникнат през телескопите си, те виждат водород в необятните облаци прах и газ между звездите? - особено в по-плътните региони, които се рушат, за да образуват нови звезди и планети.
Но остана една загадка: защо по-голямата част от този водород е в молекулярна форма? - с два водородни атома, свързани заедно? - отколкото единната му атомна форма? Откъде произлиза целият този молекулен водород? Наскоро изследователите от Университета на Охайо решиха да се опитат да го разберат.
Те откриха, че един на пръв поглед миниатюрен детайл - независимо дали повърхностите на междузвездни прахови зърна са гладки или неравни - може да обясни защо във Вселената има толкова много молекулен водород. Те отчитат своите резултати на 60-ия Международен симпозиум по молекулярна спектроскопия, проведен в Университета на Охайо.
Водородът е най-простият атомен елемент, известен; тя се състои само от един протон и един електрон. Учените винаги са приемали за даденост съществуването на молекулен водород при формирането на теории за това откъде идват всички по-големи и по-сложни молекули във Вселената. Но никой не можеше да обясни колко толкова водородни атоми са в състояние да образуват молекули - досега.
Когато става въпрос за получаване на молекулен водород, идеалната микроскопична гостоприемна повърхност е по-малко подобна на плоскостта на Охайо и повече като силует на Манхатън.
За да имат два водородни атома достатъчно енергия за свързване в студените пространства, те първо трябва да се срещнат на повърхността, обясни Ерик Хербст, отличен университетски професор по физика в щата Охайо.
Въпреки че учените подозираха, че космическият прах осигурява необходимата повърхност за подобни химически реакции, лабораторните симулации на процеса никога не са работили. Поне не са работили достатъчно добре, за да обяснят пълното изобилие на молекулен водород, което учените виждат в космоса.
Хърбст, професор по физика, химия и астрономия, се присъедини към Херма Купен, докторантура и Qiang Chang, докторант, и двамата по физика, за да симулира различни прахови повърхности на компютър. След това моделират движението на два водородни атома, които се въртят по различните повърхности, докато не открият един друг, за да образуват молекула.
Като се има предвид количеството прах, за което учените смятат, че плава в космоса, изследователите от щата Охайо успяха да симулират създаването на нужното количество водород, но само върху неравномерни повърхности.
Когато става въпрос за получаване на молекулен водород, идеалната микроскопична повърхност на гостоприемника е по-малко като плоскостта на Охайо и повече като силуета на Манхатън ,? - каза Хърбст.
Проблемът с миналите симулации, изглежда, е, че те винаги приемаха равна повърхност.
Cuppen разбира защо. ? Когато искате да тествате нещо, започването с плоска повърхност е просто по-бързо и лесно ,? тя каза
Тя трябва да знае. Тя е експерт в областта на повърхностните науки, но все пак й бяха нужни месеци, за да събере модела на неравен прах и все още работи за усъвършенстването му. В крайна сметка други учени ще могат да използват модела за симулиране на други химически реакции в космоса.
Междувременно учените от щата Охайо си сътрудничат с колеги от други институции, които произвеждат и използват действителни неравномерни повърхности, имитиращи текстурата на космическия прах. Въпреки че частиците от реалния космически прах са толкова малки, колкото пясъчни зърна, тези по-големи повърхности с размер на дим ще дадат възможност на учените да проверят дали различни текстури помагат на молекулния водород да се образува в лабораторията.
Оригинален източник: OSU News Release
