Google

Translate blog

fredag 19 juni 2020

Partiklar mellan och i galaxerna är mindre istäckta än man tidigare ansett.


I universum är det på många platser  kallt och dammigt och gasfyllt. Molekylära moln från vilka stjärnor bildas innehållande gas (mest bestående av väte) och damm finns svävar omkring nya stjärnor vilkets material är grunden till nya planetsystem. Utöver det finns  nebulosor och mellan galaxerna små mängde av dammpartiklar. Några per kvadratmeter i tomrummet. 

Astrofysiker har länge förstått att ytorna på dessa damm- och gasmoln bestående av små molekylpartiklar första hand (små och större sten och gruskorn finns även) fungerar som platser för kemiska reaktioner som skapar ett brett spektrum av molekyler från vätgas till alkoholer av skilda slag. Kemikalier som är viktiga komponenter till sten och gasplaneter. De senaste decennierna har forskare antagit (inte vetat min anm.,) att dessa dammpartiklar är belagda med hundratals eller tusentals molekylskikt av is - inte bara fryst vatten utan också andra föreningar ex kolmonoxid, ammoniak och metan.

Nu har Alexey Potapov från Max Planck-institutet för astronomi och Friedrich-Schiller vid University of Jena, Tyskland med kollegor hittat bevis vid laboratorieexperiment att antagandet om tjockleken på detta islager troligen är fel. De gjorde upptäckten att tidigare forskning och teori antytt att vissa astrofysiska dammpartiklar kan vara mycket porösa och svampliknande i sin struktur och med mycket hög effektiv ytarea (mycket yta). Nya observationer antyder att mängden is för varje dammpartikel är beroende på om partikeln är mycket porös (en porös yta har fler ytor tänk på en dammtuss med alla dess prång) skulle den tillgängliga isen spridas ut i ett tunnare skikt på alla dessa ytor än vad som antagits tidigare och för en slät partikel med en mindre ytarea isen istället lägger sig i ett tjockare lager (här kan man tänka på ett gruskorn få sprickor och prång här). Tidigare antogs ett lager is på partiklarna av ungefär samma tjocklek runt om inte uppdelat beroende på ytor och porositet. 

Potapov antyder att det islager som bildas på vissa korn porösa sådana bara skulle vara en enda molekyl tjockt medan andra gruskornlika har tjockare islager. Denna uppskattning kommer från mätningar av ökningen av effektiv yta jämfört med en ickeslät yta. "Det är som att bre smör på en smörgås," säger Potapov. "Du får en tunnare men ett tjockare lager om brödskivan är plan och kompakt med  tät struktur," (till skillnad mot ett luftigt bröd med bucklig och hålig yta där du ska få smör in i alla håligheter det blir petgöra om man inte ser det som tidigare ett tjockt lager rätt över båda bröden ) När det gäller dammkorn existerar mycket av den ytan i de veckade hålen i det porösa materialet.

Detta resultat, tror forskarna, kan förändra mycket tänkande inom astrofysisk kemi. Möjligheten att kol- och silikatbaserade material av dammpartiklar påverkar  ytreaktioner vilket  antyder t att ett större antal molekyler kan bildas beroende på ytans och hastigheten för skedena  i olika reaktioner vilka då är  annorlunda än man tidigare trott.

 Några av de organiskt viktiga molekylerna som finns i planeter och kometer kan bildas på dessa ytor med mycket högre hastighet och effektivitet. Dessa kan inkludera vissa molekyler som tros delta i prebiotisk kemi, såsom formaldehyd  (en färglös gas) och ammoniumkarbonat (en slags salt). 

En ny kunskap som kan ge lite ny teoribildning av hur planeter bildas (min anm.).
Bild från vikimedia på carinanebulosan  vilken är en bra illustration på damm och gasmoln i universum. Mer om denna kan man läsa om här. 

Inga kommentarer: