Новые ключи к пониманию эволюции молекул в космосе

Ученые из Университета Хоккайдо, Япония, открыли, что изменение энергетического состояния молекулярного водорода на ледяных поверхностях находится в зависимости от температуры – факт, который находится в противоречии с существующей теорией эволюции молекул и требует её пересмотра.

Молекулярный водород, самый распространенный газ в космосе, формируется, когда два атома водорода связываются в молекулу на поверхности крохотной частицы льда. Эта молекула имеет два различных энергетических состояния – орто и пара – в зависимости от направлений спинов протонов, входящих в ее состав. Известно, что ортоводород переходит в параводород при экстремально низких температурах частиц льда, но механизм этой трансформации до сих пор остается нераскрытым.

Когда молекулярный водород десорбируется с поверхностей крохотных частиц льда в космос, то энергетическое состояние, в котором он находится, играет ключевую роль в дальнейшей эволюции молекул – процессе, приводящем к появлению значительного числа разнообразных молекул на протяжении продолжительных периодов времени в космосе.

В этом новом исследовании японские ученые разработали специальную систему, с помощью которой можно определить отношение орто/пара модификаций молекулярного водорода на поверхностях искусственных частиц льда. В работе было обнаружено, что скорость изменения отношения орто/пара модификаций водорода существенно зависела от температуры в температурном интервале от -264 до -257 градусов Цельсия, следовательно, впервые в истории науки были получены сведения, которые могут быть использованы для раскрытия механизма этой конверсии. Ортоводород превращается в параводород, рассеивая энергию на кристаллической решетке льда, поэтому скорость реакции зависит от температуры.

До настоящего времени считалось, что скорость изменения энергетического состояния молекулярного водорода не зависит от температуры частиц льда, однако теперь эта теория опровергается новыми экспериментальными данными. Эти находки должны побудить ученых выдвинуть новые теории эволюции молекул, открывая новые горизонты в изучении формирования и эволюции молекул.

Исследование вышло в журнале Physical Review Letters; главный автор работы Хироказу Уета из Университета Хоккайдо.

Оставить комментарий

Ваш email не будет опубликован. Обязательные поля отмечены *