Doymamış hidrokarbon zincirleriyle bağlanan aromatik yapılar, Kuiper Kuşağı nesnelerinin hidrokarbon bakımından zengin yüzeylerinin renk çeşitliliğini yönlendirir. Kredi: Mānoa’daki Hawaii Üniversitesi
bu Kuiper Kemeridahil olmak üzere buzlu cisimlerle dolu geniş bir disk Plüton ve hemen ötesinde bulunan Neptün‘in güneş sistemimizdeki yörüngesi, nesnelerinde saf beyazdan koyu kırmızımsı tonlara kadar değişen ilgi çekici bir renk paleti sergiliyor. Tüm güneş sistemi popülasyonları arasında benzersiz olan bu ayırt edici renk aralığı, uzun süredir bir sır olarak kaldı. Bilim adamları arasında hakim olan teori, çeşitli renklerin muhtemelen organik maddelerin galaktik kozmik ışınlar tarafından kalıcı radyasyona maruz kalmasından kaynaklandığı yönündedir.
Hawaiʻi Üniversitesi Mānoa’nın Kimya Bölümü araştırmacıları tarafından yürütülen yeni bir çalışma, Kuiper Kuşağı nesnelerinin hidrokarbon açısından zengin yüzeylerindeki renk dizisine neyin neden olduğunu keşfetmek için Kuiper Kuşağı’ndaki ortamı kopyaladı ve uzun süredir devam eden bir soruna çözüm sağladı. astrofizikte sorun Araştırma geçtiğimiz günlerde dergide yayınlandı. Bilim Gelişmeleri.
Profesör Ralf I. Kaiser liderliğindeki araştırma ekibi, UH Mānoa’da en son araştırmayı gerçekleştirdi. Ultra yüksek vakumlu ışınlama deneyleri kullandılar ve Kuiper Kuşağı benzeri koşullar altında metan ve asetilen gibi galaktik kozmik ışınlar işlenmiş hidrokarbonlar olarak renk gelişimini ve moleküler seviyedeki kaynaklarını incelemek için kapsamlı analizler gerçekleştirdiler.
Aromatik (kaynaşmış benzen halkalarına sahip organik moleküller) yapısal birimlerin, örneğin fenantren, fenalen ve asenaftilen gibi kimyasal bileşiklerde hidrojen eksikliği olan köprülerle birbirine bağlandığı üç halkaya kadar taşıyan yapısal birimlerin kırmızımsı renklerin üretilmesinde önemli bir rol oynadığı bulundu. UH deneyleri, hidrokarbonları işleyen galaktik kozmik ışınların moleküler karmaşıklık düzeyini gösterdi ve başka bir molekülü üreten bir kimyasal reaksiyona katılan bir molekül olan biyolojik haberci moleküllerin erken üretiminde radyasyona maruz kalan buzların oynadığı role ilişkin içgörü sağladı.
Kaiser, “Bu araştırma, Kuiper Kuşağı nesnelerinin hidrokarbon açısından zengin yüzeylerinden sorumlu moleküler birimlerin taşıyıcılarını sistematik olarak çözmek için kritik bir ilk adımdır” dedi. Astronomik tespitler Kuiper Kuşağı nesnelerinin yüzeylerinde örneğin amonyak, su ve metanol de tespit ettiğinden, bu buzların kozmik ışın işlemesine ilişkin daha ileri deneyler, umarım Kuiper Kuşağı nesnelerinin gerçek renk çeşitliliğinin doğasını moleküler düzeyde ortaya çıkarır. seviye.”
Referans: “Metan ve asetilen buzlarının galaktik kozmik ışınlarla işlenmesi ve Kuiper Kuşağı nesnelerinin renk çeşitliliğine etkileri”, yazan Chaojiang Zhang, Cheng Zhu, Andrew M. Turner, Ivan O. Antonov, Adrien D. Garcia, Cornelia Meinert, Leslie A. Young, David C. Jewitt ve Ralf I. Kaiser, 31 Mayıs 2023, Bilim Gelişmeleri.
DOI: 10.1126/sciadv.adg6936