"Бугристая" Вселенная для водорода
Водород, как известно, - это самый распространенный химический элемент во Вселенной. Он составляет около половины массы Солнца и большинства звезд. Кроме собственно звезд, астрономы обнаруживают водород в обширных облаках пыли и газа в межзвездном пространстве, и особенно много его скапливается в тех областях повышенной плотности, которые за счет последующего коллапса (гравитационного сжатия) формируют новые звезды и планеты.
С давних пор остается нерешенной одна загадка: почему большая часть всего этого водорода содержится в форме молекул (то есть молекулярного водорода), а не отдельных атомов (атомарного водорода). Молекулы объединяют атомы водорода, состоящие из одного протона и одного электрона, в пары. Процессы, за счет которых может возникать молекулярный водород, в очередной раз решили рассмотреть исследователи из Университета штата Огайо (Ohio State University).
Они выяснили, что одна незначительная на первый взгляд деталь: являются ли поверхности зерен межзвездной пыли гладкими или "бугристыми", - способна определять степень распространенности молекулярного водорода во Вселенной. Сообщение о полученных результатах было сделано на 60-ом международном симпозиуме по молекулярной спектроскопии (60th Annual International Symposium on Molecular Spectroscopy), проводимом в Университете штата Огайо.
Для того, чтобы двум водородным атомам хватило энергии для образования связи в холоде космического пространства, им необходимо первоначально встретиться на какой-либо поверхности, поясняет профессор Эрик Эрбст (Eric Herbst), под руководством которого было выполнено новое исследование. Хотя ученые и раньше подозревали, что космическая пыль способна обеспечить необходимое для таких химических реакций "место для посадки", смоделировать подобные процессы в лабораторных условиях почему-то не удавалось. По крайней мере, все это не работало достаточно хорошо для того, чтобы можно было списать на эти процессы наблюдаемую распространенность молекулярного водорода в космосе.
Эрбст и его группа занимались компьютерным моделированием различных типов поверхностей космической пыли и движений пар водородных атомов на этих поверхностях с тем, чтобы подыскать наилучшие условия, при которых эти пары формируют молекулу. Учитывая то количество пыли, что присутствует в космическом пространстве (согласно современным оценкам), исследователи из Университета штата Огайо смогли смоделировать образование "правильного" количества водорода только при условии, что поверхность всех этих частиц пыли будет в основном "бугристой". По всей видимости, проблемы с предыдущими попытками смоделировать все эти процессы как раз и состояли в том, что поверхность космической пыли условно считалась гладкой.
Вполне возможно, что в будущем придется использовать подобные модели для того, чтобы объяснить ход других "проблемных" химических реакций в космосе.
Источник:
'Bumpy Space Dust' Explains Origin Of Most Common Molecule In Universe - OSU News Research
Статьи по теме
"Бугристая" Вселенная для водорода
Выяснилось, что одна незначительная на первый взгляд деталь: являются ли поверхности зерен межзвездной пыли гладкими или "бугристыми", - способна определять степень распространенности молекулярного водорода во Вселенной.
Deep Impact нашел у кометы сердце
Обработав снимки от аппарата Deep Impact, летящего на встречу с кометой Темпеля-1, американские ученые смогли ясно различить твердое тело, а иначе говоря, ядро кометы, проступающее сквозь обширное туманное облако из пыли и газа (так называемую кому), которое его окружает.
"Спитцер" разглядел инозвездный пояс астероидов
Вблизи чужой солнцеподобной звезды обнаружено образование, которое может оказаться мощнейшим астероидным поясом, гораздо более обширным, чем тот, что располагается в Солнечной системе между орбитами Марса и Юпитера.
Планеты Веги - как бульдоги под ковром
Астрономы из эдинбургской Королевской обсерватории доказали, что Вега, одна из самых ярких и известных звезд на нашем небе, имеет планетную систему. При этом утверждается, что система Веги очень похожа на нашу собственную Солнечную систему - во всяком случае больше, чем какая-либо другая из всех, обнаруженных до сих пор. Правда наши "родные" планеты старше на несколько миллиардов лет...
Звезда-гигант Бетельгейзе рассыпается в пыль
Группа американских астрономов сообщила о проводимых с помощью космического телескопа "Хаббл" наблюдениях процессов, протекающих в атмосфере близкой к нам гигантской звезды Бетельгейзе. Удалось непосредственно разглядеть раскаленный газ, исторгаемый из бурлящей звездной атмосферы на расстояния гораздо большие, чем в случае любой другой известной астрофизикам звезды. С этим исторгнутым из звезды и остывающим горячим газом связаны довольно сложные процессы, протекающие во вздутых верхних слоях атмосферы Бетельгейзе.
Планеты в процессе рождения
Впервые получены фотографии околозвездного газопылевого диска у красного карлика, на которых видны структуры, могущие оказаться недавно возникшими планетами. Этот красный карлик, масса которого вдвое меньше солнечной, по космическим меркам чрезвычайно молод - ему только 12 миллионов лет. В феврале нынешнего года группа американских астрономов обнаружила, что эта звезда окружена дисковидным облаком, состоящим из пыли и газа.
Обнаружена загадочная сила, подталкивающая астероиды к Земле
Ученые из США и Чешской республики впервые сумели зарегистрировать еле заметную, но теоретически очень важную силу негравитационного происхождения, действующую на все небесные тела в Солнечной системе. Для этого пришлось с помощью гигантского космического радара в течение многих лет производить чрезвычайно тонкие измерения орбитального пути одного из околоземных астероидов.
Рядом с Землей роятся тысячи темных пришельцев-убийц
Согласно выкладкам некоторых астрономов, наша Солнечная система может быть заполнена множеством почти невидимых комет, которые значительно увеличивают риск катастрофических соударений крупных небесных тел с Землей. Эти объекты пока еще никогда не наблюдались воочию, однако ученые уверены, что только наличие этих темных комет в наших космических окрестностях может дать объяснение давним астрономическим загадкам.
Лучший способ клеить планеты
Вопрос о том, каким образом объединяются пылинки в протопланетных облаках, чтобы сформировать будущие планеты, давно мучил астрономов: ведь для звездных ветров, испускаемых новообразовавшимися звездами, не составляет никакого труда в течение весьма непродолжительного времени разметать постепенно слипающуюся под действием силы тяжести пыль. Теперь предложен новый вариант решения этой давней проблемы.
Цвет астероидов меняется, когда они стареют
Удалось объяснить давнюю загадку - несоответствие между цветом самой многочисленной группы метеоритов, известных как обычные хондриты, и их предполагаемых прародителей-астероидов. Ведь общепризнанно, что метеориты представляют собой обломки астероидов и комет, которые в конечном счете выпадают на земную поверхность, однако хондриты имеют синеватый цвет, а не красноватый, как соответствующие астероиды.
Древнее столкновение вывернуло Землю наизнанку
Космический "камешек" размером с гору поразил нашу планету примерно 1,8 миллиарда лет назад. При этом часть земной коры была попросту содрана, словно скальп. По существу она была перевернута вверх дном, в чем нас убеждает новое исследование канадских геологов.
Капсула с солнечным веществом врезалась в землю
NASA сообщило о неудачном завершении уникального, пока что единственного в своем роде эксперимента, направленного на сбор образцов солнечного вещества, рассеянного в космическом пространстве. Они находились в спускаемой капсуле автоматического зонда Genesis, которая 8 сентября упала на территории военного полигона в американском штате Юта.
В гибели шаттла Columbia обвинены советские спутники
Свыше 100 тысяч металлических частиц находятся на орбите Земли, представляя собой серьезную опасность для космических кораблей. Источником этих частиц диаметром от 5 до 50 мм послужили спутники советской эпохи. Паразитные частицы поперечником в несколько миллиметров могли пробить отверстие в передней кромке крыла космического "челнока" и тем самым послужить причиной гибели корабля.
Spirit словил "пыльного дьявола"
Вездеходу Spirit снова улыбнулась удача: по всей видимости, ему удалось запечатлеть таинственного марсианского "пыльного дьявола" - мини-смерч, несущийся по пустыне в кратере Гусева. Некоторые орбитальные аппараты уже видели следы, оставленные на поверхности Красной планеты этим природным явлением (характерные "канавки"), однако теперь впервые удалось поймать "дьявола" камерой, находящейся непосредственно на поверхности.
Энцелад пустил пыль в глаза ученым
Энцелад становится одним из самых интересных объектов для исследования с помощью приборов АМС "Кассини". Удалось зарегистрировать присутствие частиц пыли возле этого спутника Сатурна, а теперь планируется сблизиться с Энцеладом до экстремальных 175 км.
"Спитцер" наблюдал последствия столкновения планет размером с Плутон
Астрономы выяснили, что пылевой диск, циркулирующий вокруг одной из ближайших к нам звезд - Веги - гораздо обширнее, чем думали ранее. Вероятно, подобная "пылища" была вызвана межпланетным катаклизмом - столкновением объектов величиной с планету Плутон - диаметром до 2 тысяч километров.
Лед и пыль на марсианском Северном полюсе
Изображения, полученные Стереокамерой высокого разрешения, которая установлена на борту космического корабля "Марс-Экспресс", были обнародованы на Первой научной конференции, посвященной экспедиции этой европейской станции, запущенной к Марсу с помощью российского ракетоносителя. Они демонстрируют области, вызывающие наибольший интерес исследователей, - все, что связано с водой, льдом, ледниками и вулканами.
В Антеннах нашли спусковой крючок
Инфракрасный космический телескоп ISO заснял раннюю стадию столкновения между двумя галактиками, носящими название "Антенны". Получено первое прямое свидетельство того, что ударные волны, произведенные столкновениями галактик, способны приводить к формированию новых звезд.
Рекордная сдача звездного "металлолома"
Европейским астрономам удалось выявить самую богатую гелием группу звезд из всех, что до сих пор были исследованы. Эти звезды входят в состав шарового скопления Омега Центавра.
Галактики, проевшие дырки в космосе, устроили Космический Ренессанс
Астрономы в очередной раз обнаружили наиболее отдаленную галактику из всех, известных на настоящий момент. Она находится от нас на расстоянии приблизительно 13,2 миллиарда световых лет. Излучение от этой галактики, именуемой Abell 1835 IR1916, доносит до нас информацию о Вселенной, которой было только 3 % от ее теперешнего возраста. Этот свет был испущен спустя примерно 470 миллионов лет после Большого взрыва и может рассказать нам о том, как формировались первые галактики после "темных веков", имевших место в истории ранней Вселенной.
"Хаббл" и пара телескопов "Кек" нашли галактику, знаменующую конец "темных веков"
Международная группа астрономов обнаружила новую "рекордную" по удаленности от нас галактику во Вселенной. Расположенная приблизительно в 13 млрд световых лет от Земли, она выглядит такой, какой была спустя всего лишь 750 млн лет после Большого взрыва, когда Вселенной исполнилось только 5 % от ее нынешнего возраста. "Ископаемая" галактика была идентифицирована объединенными усилиями космического телескопа "Хаббл" и пары телескопов Кек на Гавайях. Кроме земной и околоземной техники астрономам на помощь также пришел эффект естественной "космической гравитационной линзы", которая усилила яркость отдаленного объекта.
В ранней Вселенной все звезды были лишены планет
Новые исследования показали, что первые звезды солнечного типа были всего лишь одинокими плазменными шарами, двигающимися по Вселенной, лишенной планет и уж тем более жизни. Эти звезды рождались, развивались и погибали в условиях бесплодной, безжизненной изоляции, однако со временем они помогли Вселенной измениться, они ответственны за синтез тяжелых элементов вроде углерода и кислорода, которые в конечном счете и привели к появлению первых планет, подобных нашей Земле.
Основу для земной жизни дал редкий тип звезд
Группа астрономов из Университета Толедо обнаружила спектральные подписи самых сложных молекул из всех, найденных к настоящему времени в космическом пространстве. Это открытие дало ученым указание, где нужно искать возможную "фабрику" органического вещества. Происхождение стандартных блоков жизни связывают теперь с редким типом углеродных звезд.
Черные дыры - источник жизни
Всем известно, что черные дыры несут с собой смерть, однако американские астрономы обнаружили, что эти зловещие монстры способны также давать и начало новой жизни, способствуя образованию новых звезд. Более того, индуцированное релятивистскими "джетами" (струями) формирование звезд, возможно, играло важнейшую роль при появлении первых галактик в ранней Вселенной.
Тайна гигантских галактических пузырей
Таинственные гигантские космические "пузыри"-"блобы", которые раньше считались просто исполинскими межзвездными облаками, ничего кроме газа внутри себя не содержащими, на самом деле заключают в своей сердцевине сталкивающиеся и сливающиеся группы сверхъярких галактик.
Найден первородный газ ранней Вселенной
Небольшая галактика, что расположена в 16 миллионах световых лет от Земли, окружена огромным газовым диском из атомарного водорода. Содержимое этого диска никогда не участвовало в процессах формирования звезд и таким образом может считаться тем самым исконным материалом, что остался неизменным с древнейших времен, когда только начинали появляться галактики.
Ранняя Вселенная: впервые удалось определить размеры реликтовых галактик
Астрономы Израиля и США нашли первое прямое подтверждение тому, что по крайней мере некоторые галактики размером с Млечный путь уже успели сформироваться, когда Вселенной от роду было меньше миллиарда лет. На иллюстрации - смоделированная структура ранней Вселенной. Первые галактики размером с Млечный путь выглядят как яркие пятна в вершинах этих своеобразных галактических нитей.
После Большого взрыва свет не спешил "отделяться от тьмы"
Во времена одного из самых ранних периодов своей истории Вселенная была почти вся сплошь "затянута" туманом из атомов водорода и гелия. Даже яркое ультрафиолетовое излучение самых первых звезд в новорожденных галактиках не могло пробиться через эту всепоглощающую завесу из газа, что дало астрономам повод назвать эту космическую эру "темными веками". Только по прошествии сотен миллионов лет первородные звезды смогли постепенно разогреть и ионизировать окружающий газ, преобразовав непроницаемый океан космоса в современное прозрачное космическое пространство. Возможно даже, что переионизация протекала в ходе двух различных фаз, связанных с первым и вторым поколениями звезд.