A word from our sponsors:




Инженеры-химики объяснили механизм образования кислорода на комете
кислород на комете 67P

Инженеры-химики объяснили механизм образования кислорода на комете           

       Исследования кометы 67P (комета Чурюмова-Герасименко) космическим аппаратом Rosetta Европейского Космического Агентства показали, что кометы являются активными, динамичными объектами с изменчивой поверхностью и сложным химическим составом. Одним из многих открытий «Розетты», сделанным в 2015 году, было обнаружение молекул кислорода (О2) на комете. Кислород, имеющийся в изобилии на Земле благодаря биологическим процессам, в космосе встречается довольно редко, потому что он быстро разрушается в ходе химических реакций. И вот, недавние исследования в области химической инженерии пролили свет на природу возникновения кислорода на комете.


       Профессор Константинос П. Джайапис (Konstantinos P. Giapis) и научный сотрудник Юньси Яо (Yunxi Yao) опубликовали результаты своих исследований в журнале Nature Communications. Они объясняют образование кислорода на кометах с помощью механизма, наблюдаемого в их исследованиях в области химической технологии. В лаборатории Джаипис и Яо проводят эксперименты по столкновению заряженных частиц, называемыми ионами, с поверхностями полупроводниковых материалов. Их цель - разработать лучшие компьютерные чипы с самым быстрым временем отклика и увеличенным объемом памяти для электроники следующего поколения. Но столкновения такого типа могут также иметь место на поверхности комет, когда они находятся вблизи Солнца, что приводит к возникновению кислорода, обнаруженного в атмосфере кометы 67P.

       Когда комета приближается к Солнцу, ее температура поднимается, а ее поверхность получает огромную дозу радиации. Это приводит к тому, что лед на поверхности и вблизи поверхности испаряется, выбрасывая молекулы водяного пара. Эти молекулы сталкиваются с ультрафиолетовым излучением Солнца, состоящим из высокоэнергетических частиц, и теряют в этом процессе электроны, становясь заряженными ионами (как, например, в лаборатории Джайаписа). Эти ионы притягиваются к комете под действием солнечного ветра, где они сталкиваются с такими материалами, как порода, песок и лед, которые содержат в себе кислород. Столкновение приводит к тому, что ионизированные молекулы захватывают дополнительные атомы кислорода, что приводит к образованию O2.

       Ранее единственным объяснением кислорода, обнаруженного в атмосфере кометы, был первоначальный кислород, запечатанный в виде льда с момента образования Солнечной системы, примерно 4,6 миллиарда лет назад. Это объяснение было весьма спорным, однако, астрономы полагали, что, также как и водяной лед, кислород должен был вступать в реакцию с другими химическими веществами на протяжении всей истории кометы. Объяснение Джайаписа и Яо гораздо лучше подходит к той картине, которую запечатлела «Розетта». «В ходе экспериментов мы показали, что образование молекулярного кислорода возможно на поверхности тех материалов, которые были найдены на кометах», - говорит Яо.

       Поскольку, по словам Джайаписа, «на комете 67P существуют необходимые условия для таких реакций», этот вывод может иметь далеко идущие последствия не только для понимания химических процессов в нашей Солнечной системе, но также для производства и поиска кислорода на внесолнечных планетах. Если жизнь не является необходимым условием присутствия кислорода, это повлияет на то, каким образом астрономы в будущем будут искать потенциально пригодные для обитания или потенциально обитаемые экзопланеты. Исследование также подчеркивает преимущества научных открытий в различных областях, показывая, что механизмы, изучаемые в специализированных лабораториях, могут иметь удивительные применения даже за пределами Земли.




Опубликовал: alexis Дата: Среда 10 Май 2017 - 14:09:05 | | для печати






Copyright © Справочник астронома-любителя 2011-2017. Копирование материалов сайта без указания прямой ссылки на источник запрещено!