Varför är färgprakten i Kuiperbältet vit till mörkröd?

 

Kuiperbältet är en massiv skiva av isiga kroppar (kometer bla) där även Pluto ingår. Bältet finns strax bortom Neptunus bana i solsystemet. Objekt som observerats i Kuiperbältet uppvisar ett mer unikt färgområde än någon annan solsystempopulation (som asteroidbältet mellan Mars och Jupiter) och sträcker sig från vit till mörk rödaktig ton. Varför denna mångfald av färger ses är okänt forskare har ansett det sannolikt att det är resultatet av långvarig exponering av kosmisk strålning på organiskt material.

I en ny studie ledd av forskare vid University of Hawaiʻi vid Mānoa Department of Chemistry har man datasimulerat miljön i Kuiperbältet för att leta efter vad som kan orsaka utbudet av färger på kolväterika ytor på objekt i Kuiperbältet.

Forskargruppen leddes av professor Ralf I (se nedan). Kaiser utförde den banbrytande forskningen vid UH Mānoa. De använde ultrahögvakuumbestrålningsexperiment och genomförde omfattande analyser för att undersöka färgutvecklingen och hitta källan på molekylär nivå när galaktiska kosmiska strålar bearbetar kolväten, såsom metan och acetylen, under Kuiperbälte-liknande förhållanden.

Aromatiska (organiska molekyler med smälta bensenringar) strukturella enheter som bär upp till tre ringar, till exempel i kemiska föreningar fenantren , fenalen och acenaftylen, förbundna med vätebristbroar mellan varandra visade sig spela en nyckelroll för att producera rödaktiga färger. UH-experimenten demonstrerade nivån av molekylär komplexitet hos galaktiska kosmiska strålar som bearbetar kolväten och gav insikt i den roll som is utsatt för strålning spelade i den tidiga produktionen av biologiska prekursormolekyler, en molekyl som deltar i en kemisk reaktion som resulterar i konstruktioner av andra slag av  molekyler.

"Denna forskning är ett kritiskt första steg för att systematiskt riva upp bärarna av de molekylära enheterna som är ansvariga för kolväterika ytor på Kuiperbältesobjekt", beskriver Kaiser. Eftersom astronomerna också upptäckte, t.ex. ammoniak, vatten och metanol, på ytorna av Kuiperbältobjekt avslöjar ytterligare experiment på den kosmiska strålningsbearbetningen av dessa isar förhoppningsvis naturen hos den sanna färgdiversiteten hos Kuiperbältobjekt på molekylär nivå.

Forskargruppen bestod av Ralf I. Kaiser, Chaojiang Zhang, Cheng Zhu, Andrew M. Turner och Ivan O. Antonov vid UH Mānoa; Adrien D. Garcia och Cornelia Meinert från Côte d'Azur University i Frankrike; Leslie A. Young från Southwest Research Institute i Colorado; och David C. Jewitt från UCLA, som tidigare arbetat vid UHs institut för astronomi. Studien publicerades i Science Advances den 31 maj.

För min del anser jag att is (här finns mängder av kometer tills skillnad mot i asteroidbältet där de är mycket få ha betydelse i sammanhanget) kan förklara färgskiftningarna beroende på en komets sammansättning och ljusbrytningen. Oorts kometmoln finns också här.

Bild vikipedia En konstnärs version av Kuiperbältet och Oorts kometmoln.