הדמיה של גרגרי אבק בין כוכבים. אשראי תמונה: OSU. לחץ להגדלה.
סופר המדע הבדיוני הרלן אליסון אמר פעם כי האלמנטים הנפוצים ביקום הם מימן וטיפשות.
בעוד פסק הדין עדיין על נפשות הטיפשות, מדענים כבר ידעו זה מכבר שמימן הוא ללא ספק היסוד השופע ביותר ביקום. כאשר הם מציצים דרך הטלסקופים שלהם, הם רואים מימן בענני האבק והגז העצומים בין הכוכבים - במיוחד באזורים הצפופים יותר שמתמוטטים ליצירת כוכבים וכוכבי לכת חדשים.
אך תעלומה אחת נותרה: מדוע חלק גדול מאותו מימן בצורת מולקולרית? - עם שני אטומי מימן קשורים זה לזה? - ולא בצורתו האטומית היחידה? מאיפה הגיע כל המימן המולקולרי הזה? חוקרים מאוניברסיטת אוהיו החליטו לאחרונה לנסות להבין זאת.
הם גילו כי פרט אחד זעיר לכאורה - בין אם משטחי גרגרי האבק הבין-כוכביים חלקים או מהמורות - יכול להסביר מדוע יש כל כך הרבה מימן מולקולרי ביקום. הם דיווחו על תוצאותיהם בסימפוזיון הבינלאומי ה -60 בנושא ספקטרוסקופיה מולקולרית, שנערך באוניברסיטת אוהיו.
מימן הוא היסוד האטומי הפשוט ביותר הידוע; זה מורכב רק מפרוטון אחד ואלקטרון אחד. מדענים תמיד קיבלו כמובן מאליו את קיומם של מימן מולקולרי כאשר הם יוצרים תיאוריות לגבי המקור שממנו הגיעו כל המולקולות הגדולות והמשוכללות יותר ביקום. אך איש לא יכול היה להסביר כיצד אטומי מימן רבים כל כך הצליחו ליצור מולקולות - עד עכשיו.
כשמדובר בייצור מימן מולקולרי, פני השטח המארחים המיקרוסקופיים האידיאליים דומים פחות למשטחות של אוהיו ויותר כמו קו רקיע של מנהטן.
לשני אטומי מימן שיהיו להם מספיק אנרגיה להתקשר בקצוות המרחב הקרים, הם נאלצים להיפגש תחילה על פני השטח, הסביר אריק הרסט, פרופסור לפיזיקה באוניברסיטה הנכונה במדינת אוהיו.
אף על פי שמדענים חשדו כי אבק בחלל מספק את המשטח הדרוש לתגובות כימיות כאלה, הדמיות מעבדה של התהליך מעולם לא עבדו. לפחות הם לא פעלו מספיק כדי להסביר את מלוא השפע של מימן מולקולרי שרואים המדענים בחלל.
הרבסט, פרופסור לפיזיקה, כימיה ואסטרונומיה, הצטרף עם הרמה קופן, חוקרת פוסט-דוקטורט, וקיאנג צ'אנג, דוקטורנטית, שניהם בפיזיקה, כדי לדמות משטחי אבק שונים במחשב. לאחר מכן הם עיצבו את תנועתם של שני אטומי מימן המסתובבים על המשטחים השונים עד שמצאו אחד את השני ליצירת מולקולה.
בהתחשב בכמות האבק שלדעת המדענים צפה בחלל, החוקרים של מדינת אוהיו הצליחו לדמות את היצירה של הכמות הנכונה של מימן, אך רק על משטחים חתחתים.
כשמדובר בייצור מימן מולקולרי, פני השטח המארחים המיקרוסקופיים האידיאליים דומים פחות למשטחות של אוהיו ויותר כמו קו הרקיע של מנהטן ,? אמר הרבסט.
נראה כי הבעיה עם הדמיות עבר היא שהם תמיד הניחו משטח שטוח.
קופן מבין למה. ? כשרוצים לבדוק משהו, התחל עם משטח שטוח פשוט מהיר יותר וקל יותר ,? היא אמרה
היא צריכה לדעת. היא מומחית במדעי השטח, ובכל זאת לקח לה חודשים להרכיב את מודל האבק המגושם, והיא עדיין פועלת לשכלל אותה. בסופו של דבר, מדענים אחרים יוכלו להשתמש במודל כדי לדמות תגובות כימיות אחרות במרחב.
בינתיים, מדעני מדינת אוהיו משתפים פעולה עם קולגות במוסדות אחרים המייצרים ומשתמשים במשטחים גבשושיות ממש המדמים את המרקם של אבק החלל. למרות שחלקיקי אבק בחלל אמיתיים קטנים כמו גרגרי חול, משטחים גדולים יותר בגודל אגודל יאפשרו למדענים לבדוק אם טקסטורות שונות עוזרות למימן מולקולרי להיווצר במעבדה.
המקור המקורי: מהדורת חדשות OSU
