اکسیژن مولکولی چگونه در دنباله‌دار چوریوموف شکل گرفت؟

بیگ بنگ: پژوهش جدید محققان نشان می دهد که اکسیژن مولکولی در اطراف دنباله­‌دار ۶۷P همانطور که شماری از دانشمندان پیشنهاد می­ کنند بر روی سطح آن تولید نمی­ شود، بلکه ممکن است از بدنۀ خود دنباله­­‌دار باشد.

molecularoxy

نمایی از دنباله­‌دار ۶۷P که توسط فضاپیمای روزتا ثبت شده است.

به گزارش بیگ بنگ، فضاپیمای روزتا متعلق به آژانس فضایی اروپا، دنباله‌­دار ۶۷P/چوریوموف-گراسیمنکو را در سفرش به دور خورشید از آگوست ٢٠١۴ تا سپتامبر ٢٠١۶ همراهی کرده، و کاوشگری به طرف آن پرتاب کرد که نهایتاً با موفقیت بر روی سطح آن فرود آمد. وقتی دنباله­‌دار به اندازۀ کافی به خورشید نزدیک شد، یخ بر روی سطح آن بالا آمده– از جامد به گاز تبدیل شد– و تولید جوی گازی به نام “کما” کرد. تجزیه و تحلیل کما توسط ابزارهای متصل بر روی روزتا نشان داد که این جو همانگونه که پیش‌­بینی شده بود نه تنها شامل آب، مونواکسیدکربن و دی‌اکسیدکربن است، بلکه دارای اکسیژن مولکولی نیز می­ باشد.

اکسیژن مولکولی دو اتم اکسیژن متصل به هم است که برای حیات برروی زمین ضروری می ­باشند، و توسط فوتوسنتز تولید می­ شود. اکسیژن مولکولی قبلاً در اطراف قمرهای یخی مشتری دیده شده بود، اما انتظار نم ی­رفت که در اطراف یک دنباله­‌دار نیز کشف شود. تیم علمی روزتا گزارش داد که به احتمال زیاد اکسیژن متعلق به بدنه اصلی یا هستۀ خود دنباله­‌دار است. این بدان معنی است که دنباله‌­دار خود از اجسام اولیه‌­ای می­باشد که در حدود ۴٫۶ میلیارد سال پیش در آغاز تشکیل منظومه شمسی به وجود آمده است.

گروهی از محققان پیشنهاد دادند که ممکن است، منبع متفاوتی از اکسیژن مولکولی در دنباله­‌دار وجود داشته باشد. آنها روشی جدید برای تولید اکسیژن مولکولی در فضای ایجاد شده توسط یون­‌های پرانرژی – مولکول­‌هایی که توسط الکتریسیته شارژ شده‌­اند – را کشف کردند. آنها پیشنهاد دادند که واکنش­‌های همراه با یون­‌های پرانرژی بر روی سطح دنباله­‌دار ۶۷P می­ تواند به جای منبع اکسیژن مولکولی تشخیص داده شده، باشد.

molecularoxy

تصاویری از دنباله‌­دار که توسط فضاپیمای روزتا عکسبرداری شده است.

در حال حاضر، اعضای تیم روزتا داده‌­های اکسیژن بر روی دنباله‌­دار را با توجه به نظریه جدید مورد تحلیل قرار دادند. در مقاله‌­ای که در نشریۀ Nature Communications و تحت سرپرستی فیزیک­دانان کالج سلطنتی لندن منتشر شد، فیزیک­دانان گزارش دادند که مکانیزم پیشنهادی برای تولید اکسیژن بر روی سطح دنباله‌­دار برای توضیح سطوح مشاهده شده در کما کافی نمی­ باشد.

نویسنده اصلی آقای کوین هریتر از دپارتمان فیزیک کالج سلطنتی لندن گفت: «تشخیص اولیۀ اکسیژن مولکولی در کمای دنباله­‌دار ۶۷P بسیار شگفت­‌آور و هیجان­‌انگیز بود. ما نظریۀ جدید تولید اکسیژن مولکولی سطحی را با استفاده از مشاهدات یون­‌های پرانرژی مورد آزمایش قرار دادیم. یون­‌های پرانرژی ذراتی هستند که فرآیندهای سطحی را ایجاد کرده که می ­تواند منجر به تولید اکسیژن مولکولی شوند. ما دریافتیم که مقدار یون­‌های پرانرژی در حال حاضر نمی ­تواند به اندازه کافی اکسیژن مولکولی به میزان اکسیژن مولکولی مشاهده شده در کما را تولید کند.»

همکار نویسنده دکتر مارینا گالند از دپارتمان فیزیک کالج سلطنتی و کمک محقق علمی از کنسرسیوم پلاسمای روزتا اضافه کرد: «تولید سطحی اکسیژن مولکولی ممکن است در سطح دنباله‌­دار اتفاق افتاده باشد، اما بیشترین اکسیژن مولکولی در کوما از طریق این فرآیند تولید نمی­ شود.» تجزیه و تحلیل­‌های جدید با نتایج اصلی تیم مطابقت دارد، که اکسیژن مولکولی بسیار شبیه اکسیژن مولکولی اولیه است. نظریه­‌های دیگری نیز پیشنهاد شده است که هنوز نمی­ توان آنها را رد کرد، اما نظریه اولیه بهترین تطابق را با داده‌­ها دارد.

این مدل همچنین با نظریه‌­هایی که تشکیل اکسیژن مولکولی در ابرهای تاریک و وجود اکسیژن مولکولی در منظومه شمسی اولیه را بازبینی می­ کنند، مطابقت دارد. در این مدل، اکسیژن مولکولی در دانه‌­های ریز غبار، یخ­‌زدگی ایجاد می­ کند. این دانه­‌ها مواد بیشتری را جمع کرده، و نهایتاً دنباله­‌دار را ساخته و اکسیژن را در هسته محبوس می­ کنند.

ترجمه: سوران زوراسنا/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: phys.org

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *