اکسیژن مولکولی چگونه در دنبالهدار چوریوموف شکل گرفت؟
بیگ بنگ: پژوهش جدید محققان نشان می دهد که اکسیژن مولکولی در اطراف دنبالهدار 67P همانطور که شماری از دانشمندان پیشنهاد می کنند بر روی سطح آن تولید نمی شود، بلکه ممکن است از بدنۀ خود دنبالهدار باشد.
به گزارش بیگ بنگ، فضاپیمای روزتا متعلق به آژانس فضایی اروپا، دنبالهدار 67P/چوریوموف-گراسیمنکو را در سفرش به دور خورشید از آگوست ٢٠١٤ تا سپتامبر ٢٠١٦ 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 نمی رفت 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 4.6 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 67P می تواند به جای منبع اکسیژن مولکولی تشخیص داده شده، باشد.
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 67P 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