Ce a observat o studentă după ce a creat praf cosmic în laborator?

O studentă a creat praf cosmic în laborator. O doctorandă de la Universitatea din Sydney (Australia) a recreat în laborator un fragment minuscul din Univers, producând praf cosmic de la zero.

O studentă a creat praf cosmic în laborator. Rezultatele oferă perspective noi asupra modului în care blocurile chimice de bază ale vieții s-ar fi putut forma cu mult înainte de apariția Pământului. Linda Losurdo, doctorandă în fizica materialelor și a plasmei în cadrul Școlii de Fizică, a folosit un amestec simplu de gaze (azot, dioxid de carbon și acetilenă) pentru a imita mediile dure și dinamice din jurul stelelor și al rămășițelor de supernove.

• Cum au reușit medicii să țină în viață, timp de 48 de ore, un bărbat fără…
• Interiorul magnetic ascuns al Soarelui, cartografiat în premieră folosind date din ultimii 30 de ani

Supunând aceste gaze unor descărcări electrice intense, ea a generat „praf cosmic” bogat în carbon, similar materialului care plutește între stele și care este încorporat în comete, asteroizi și meteoriți.

Rezultatele au fost publicate în The Astrophysical Journal.

Praful creat conține un amestec complex de carbon, hidrogen, oxigen și azot, cunoscute colectiv drept molecule CHON, esențiale pentru numeroase substanțe organice implicate în apariția vieții.

O doctorandă a creat praf cosmic în laborator. Ce putem studia cu ajutorul lui?

„Nu mai trebuie să așteptăm ca un asteroid sau o cometă să ajungă pe Pământ pentru a le înțelege istoria”, a spus Losurdo.

„Putem construi medii analog în laborator și le putem descifra structura folosind amprentele lor în infraroșu. Acest lucru ne oferă informații extrem de valoroase despre cum se poate forma ‘praful cosmic carbonic’ în plasma ejectată de stele uriașe și bătrâne sau în regiunile de naștere a stelelor, distribuind aceste molecule fascinante care ar putea fi vitale pentru viață. Este ca și cum am fi recreat o mică parte din Univers într-o sticlă, în laboratorul nostru”, a completat ea.

Se știe că praful cosmic se formează în medii astrofizice extreme, unde moleculele sunt bombardate constant de ioni și electroni. Oamenii de știință îl pot identifica în spațiu datorită semnalului distinctiv în infraroșu, o amprentă moleculară care dezvăluie structura chimică, explică Phys.org.

Praful obținut în experimentele lui Losurdo a prezentat aceleași semnături caracteristice, confirmând că procesul din laborator reproduce fidel ceea ce se întâmplă în spațiu.

Descoperirea ne-ar putea ajuta să înțelegem cum a apărut viața pe Pământ

Una dintre marile întrebări ale științei rămâne cum a apărut viața pe Pământ: dacă moleculele organice timpurii s-au format local, au fost aduse de comete și meteoriți sau au sosit încă din primele etape ale formării Sistemului Solar, ori printr-o combinație a acestor procese.

Cu între aproximativ 3,5 și 4,56 miliarde de ani în urmă, Pământul a fost bombardat de meteoriți, micrometeoriți și particule de praf interplanetar provenite din asteroizi și comete, considerate surse majore de material organic. Totuși, originea acestui material rămâne neclară.

„Carbonul și hidrogenul legați covalent în materialul cometelor și asteroizilor se crede că s-au format în învelișurile externe ale stelelor, în evenimente energetice precum supernovele și în mediile interstelare. Încercăm să înțelegem căile chimice și condițiile precise care integrează toate elementele CHON în structurile organice complexe observate în praful cosmic și în meteoriți”, a spus Losurdo.

O studentă a creat praf cosmic în laborator. Cum a reușit?

În experiment, Losurdo și coordonatorul ei, profesorul David McKenzie, au evacuat aerul din tuburi de sticlă pentru a recrea condițiile aproape vidate ale spațiului, apoi au introdus amestecul de gaze. Acesta a fost expus la aproximativ 10.000 de volți timp de o oră, generând o plasmă de tip descărcare luminiscentă. Moleculele s-au fragmentat și recombinat în structuri mai complexe, care s-au depus sub formă de praf pe cipuri de siliciu.

Profesorul McKenzie a subliniat că această abordare permite studierea unor condiții imposibil de analizat direct. „Fabricând praf cosmic în laborator, putem explora intensitatea impactului ionilor și temperaturile implicate în formarea prafului în spațiu. Acest lucru ne ajută să înțelegem mediile din norii de praf cosmic, unde se crede că au loc reacții chimice relevante pentru viață”, explică acesta.

Pe termen lung, cercetătorii urmăresc crearea unei baze de date cu amprente în infraroșu ale prafului cosmic produs în laborator, care să le permită astronomilor să identifice regiuni promițătoare din spațiu și să reconstituie procesele care le modelează. Prin recrearea chimiei cosmice pe Pământ, studiul deschide o nouă fereastră către procesele stelare profunde și către pașii străvechi care ar fi putut face posibilă viața pe planeta noastră.

Vă recomandăm să citiți și:

Oamenii de știință ruși construiesc un motor cu plasmă care ar putea ajunge pe Marte în 30 de zile

O stea masivă din galaxia Andromeda ar fi dispărut fără urmă

O gaură neagră antică sfidează legile fizicii! Este aproape imposibil ritmul în care crește

Taurus, una dintre cele mai vechi constelații cunoscute de omenire