Molekuláris oxigén - miért ritka az űrben, a csillagászat
Post navigáció
Egy közelmúltbeli földi kísérlet megmutatta, hogy ez az életadó molekula miért olyan ritka a térben: az oxigénatomok szorosan ragaszkodnak a kozmikus porhoz, megakadályozva az oxigénmolekulák kombinálódását és kialakulását. A felfedezésnek meg kell adnia a csillagok és a bolygók megjelenésének kémiai körülményeit.
Az oxigén az univerzum harmadik legelterjedtebb eleme: hidrogén és hélium után. Az 1970-es években a csillagászok azt jósolták előre, hogy a molekuláris oxigén a leggyakoribb csillagközi molekulák TOP-jában foglal helyet a molekuláris hidrogén (H2) és a szén-monoxid (CO) után. De ez nem történt meg.
O2 megtalálható a molekuláris felhőben ρ Ophiuchus
A csillagközi molekuláris oxigént csak két helyen fedezték fel: az Orion ködében és az Ophiuchus molekuláris felhőjében. De még ott is, ez a molekula sokkal kevésbé gyakori, mint az elmélet által előre jelzett. Például az Orion ködében lévő hidrogén molekulák milliószor nagyobbak, mint az oxigén.
A hiány megmagyarázására a csillagászok közelmúltban azt állították, hogy az oxigénatomok szilárdan kötődnek a kozmikus felhők porrészecskéihez.
"Mindenki tudja, hogy az atom-oxigén kötési energiája nagyon fontos, de ennek a paraméternek a kísérleti mérése nem volt".
Jiao He, asztrofizikus-kísérletező, Syracuse Egyetem, New York, USA.
Most a tudósok mérték ezt a számot. Két fajta szilárd részecskét fűtöttek, amelyek között vannak csillagközi porok szemcsék: vizes jég és szilikát, hogy lássák, hogyan távoznak az oxigénatomok. Amint azt az Astrophysical Journal. az oxigénkötés energiája több mint kétszerese meghaladja azokat a paramétereket, amelyeket a tudósok több évtizeddel ezelőtt számítottak: 0,14 elektronvoltot jég és 0,16 elektronvolt szilikátot. Ez elegendő ahhoz, hogy az oxigén atomokat a kozmikus porban tartsa hideg, csillagközi felhők nélkül, amelyek eltávolítják őket a fűtéstől.
"Ez egy nagyon értékes dimenzió, sokat magyaráz."
Gary Melnick, asztrofizikus, Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, Massachusetts, USA
Az Orion-köd két csillagközi felhő egyike, ahol a csillagászok molekuláris oxigént talált
Az Orion-köd valószínűleg kis mennyiségű molekuláris oxigént tartalmaz, melyet az atomok a porból elvonuló lökéshullám okoznak, és a Föld levegőjét a fák és más növények adják.
A molekuláris oxigén kialakulásához az egymagvú porból kibocsátott egyes oxigénatomok csatlakozhatnak egymáshoz. De ennek helyett a fennmaradó hidrogénatomok oxigénnel vannak összekapcsolva. Jeges vizet (H20) kapunk. A víz ezután az aszteroidák, az üstökösök és a bolygók részévé válhat, és megteremtheti a talajt az élet megteremtéséhez.
"Talán tévedtem, sok évet töltöttem keresve, de ezekkel a laboratóriumi adatokkal és a Herschel összes adattal valójában azt mondhatjuk, hogy most már megértjük."
Paul Goldsmith