Умирающие звезды засеивают межзвездную среду углеродными нанотрубками
Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что углеродные нанотрубки, крошечные трубки, состоящие из чистого углерода, могут образовываться в оболочках из пыли и газа, окружающих умирающие звезды. Полученные данные предлагают простой, но элегантный механизм образования и выживания сложных молекул углерода в космосе. В середине 1980-х значительное внимание привлекло открытие сложных молекул углерода, дрейфующих в межзвездной среде, и, возможно, самыми известными примерами были бакминстерфуллерены, или «бакиболы» — сферы, состоящие из 60 или 70 атомов углерода. Однако ученые изо всех сил пытались понять, как эти молекулы могут образовываться в космосе.
В статье, принятой к публикации в Journal of Physical Chemistry A, исследователи из Аризонского университета предлагают удивительно простое объяснение. После воздействия на карбид кремния — распространенного ингредиента пылинок в планетарных туманностях — условий, аналогичных тем, которые наблюдаются вокруг умирающих звезд, исследователи наблюдали спонтанное образование углеродных нанотрубок, которые представляют собой высокоструктурированные стержнеобразные молекулы, состоящие из нескольких слоев углеродных слоев. . Результаты были представлены 16 июня на 240-м собрании Американского астрономического общества в Пасадене, Калифорния.
Работа, возглавляемая исследователем из Университета Аризоны Джейкобом Берналом, основана на исследовании, опубликованном в 2019 году, когда группа показала, что они могут создавать бакиболы, используя ту же экспериментальную установку. В работе предполагается, что бакиболы и углеродные нанотрубки могут образовываться, когда пыль карбида кремния, образуемая умирающими звездами, подвергается воздействию высоких температур, ударных волн и высокоэнергетических частиц, вымывая кремний с поверхности и оставляя после себя углерод.
Полученные данные подтверждают идею о том, что умирающие звезды могут засеять межзвездную среду нанотрубками и, возможно, другими сложными молекулами углерода. Результаты имеют значение для астробиологии, поскольку они обеспечивают механизм концентрации углерода, который затем можно транспортировать в планетарные системы. «Из инфракрасных наблюдений мы знаем, что бакиболы населяют межзвездную среду», — сказал Бернал, научный сотрудник Лунной и планетарной лаборатории Университета Аризоны. «Большая проблема заключалась в объяснении того, как эти массивные сложные молекулы углерода могли образоваться в среде, насыщенной водородом, что обычно происходит вокруг умирающей звезды».
Образование богатых углеродом молекул, не говоря уже о молекулах, содержащих только углерод, в присутствии водорода практически невозможно в силу термодинамических законов. Результаты нового исследования предлагают альтернативный сценарий: вместо сборки отдельных атомов углерода бакиболы и нанотрубки могут возникнуть в результате простой перестройки структуры графена — однослойных углеродных листов, которые, как известно, образуются на поверхности нагретых зерен карбида кремния.
Это именно то, что наблюдали Бернал и его соавторы, когда они нагревали имеющиеся в продаже образцы карбида кремния до температур, характерных для умирающих или мертвых звезд, и фотографировали их. При приближении температуры к 1050°С на поверхности зерен наблюдались небольшие полусферические структуры размером около 1 нанометра. В течение нескольких минут непрерывного нагрева сферические почки начали расти в стержнеобразные структуры, содержащие несколько графеновых слоев с кривизной и размерами, указывающими на трубчатую форму. Полученные нанотрубочки имели длину и ширину от 3 до 4 нанометров, что больше, чем бакиболы. Самые большие из представленных образцов состояли из более чем четырех слоев графитового углерода. Во время эксперимента с нагревом было замечено, что трубки покачивались, прежде чем оторваться от поверхности и всосаться в вакуум, окружающий образец.
«Мы были удивлены, что смогли построить такие необычные конструкции», — сказал Бернал. «Химически наши нанотрубки очень просты, но очень красивы». Названные в честь своего сходства с архитектурными работами Ричарда Бакминстера Фуллера, фуллерены являются крупнейшими молекулами, которые, как известно, в настоящее время встречаются в межзвездном пространстве, которое в течение десятилетий считалось лишенным каких-либо молекул, содержащих более нескольких атомов, самое большее 10. Сейчас хорошо известно, что фуллерены С60 и С70, содержащие соответственно 60 или 70 атомов углерода, являются обычными компонентами межзвездной среды.
Просвечивающий электронный микроскоп, один из первых в своем роде в мире, размещенный в Центре визуализации и характеристики материалов Койпера в Университете Аризоны, уникально подходит для моделирования среды планетарной туманности. Его электронный луч на 200 000 вольт может исследовать вещество на расстоянии до 78 пикометров — расстояние двух атомов водорода в молекуле воды — что позволяет увидеть отдельные атомы. Инструмент работает в вакууме, очень похожем на давление или его отсутствие, которое, как считается, существует в околозвездной среде.
В то время как сферическая молекула C60 имеет диаметр 0,7 нанометра, структуры нанотрубок, сформированные в этом эксперименте, в несколько раз превышают размер C60, легко превышая 1000 атомов углерода. Авторы исследования уверены, что их эксперименты точно воспроизвели условия температуры и плотности, которые можно было бы ожидать в планетарной туманности, сказала соавтор Люси Зиурис, профессор астрономии, химии и биохимии Университета Аризоны.
«Мы знаем, что сырье находится там, и мы знаем, что условия очень близки к тому, что можно увидеть вблизи оболочки умирающей звезды», — сказала она. «Существуют ударные волны, которые проходят через оболочку, поэтому было показано, что в космосе существуют условия температуры и давления. Мы также видим бакиболы в этих планетарных туманностях — другими словами, мы видим начало и конечные продукты, которые вы могли бы ожидать в космосе. наши эксперименты».
Эти экспериментальные модели предполагают, что углеродные нанотрубки вместе с более мелкими фуллеренами впоследствии внедряются в межзвездную среду. Известно, что углеродные нанотрубки обладают высокой устойчивостью к радиации, а фуллерены способны выживать в течение миллионов лет при достаточной защите от высокоэнергетического космического излучения. Исследователи предполагают, что богатые углеродом метеориты, такие как углеродсодержащие хондриты, также могут содержать эти структуры. По словам соавтора исследования Тома Зеги, профессора Лунной и планетарной лаборатории Университета Аризоны, задача состоит в том, чтобы найти нанотрубки в этих метеоритах из-за очень малого размера зерен и из-за того, что метеориты представляют собой сложную смесь органических и неорганических материалов, некоторые с размерами, близкими к размерам нанотрубок.
«Тем не менее, наши эксперименты показывают, что такие материалы могли образоваться в межзвездном пространстве», — сказал Зега. «Если они пережили путешествие в нашу местную часть галактики, где около 4,5 миллиардов лет назад сформировалась наша Солнечная система, то они могли бы сохраниться внутри оставшегося материала». Зега сказал, что ярким примером такого оставшегося материала является Бенну, углеродистый околоземный астероид, из которого в октябре 2020 года миссия OSIRIS-REx, возглавляемая НАСА в Аризоне, взяла образец. Ученые с нетерпением ждут прибытия этого образца, запланированного на 2023 год. «Астероид Бенну мог сохранить эти материалы, поэтому вполне возможно, что мы можем найти в них нанотрубки», — сказал Зега.
Источник
Последние аномальные новости

Баги в ChatGPT продолжают всплывать

Близится парад планет

Встреча фей с солдатами в чеченском лесу

Жителя Мэриленда похитили пришельцы с щупальцами

Загадочные изображения двуликих существ найдены в Перу

Загадочные объекты, над которыми до сих пор ломают голову

Загадочный шары сняли над Арбеково

Зонд инопланетян упал в южную частью Тихого океана

ИИ ChatGPT создает проблемы в научных кругах

ИИ ChatGPT такой же революционный, как мобильные телефоны

Материнский корабль инопланетян скрывается в Солнечной системе

Медики научились выбирать пол будущего ребенка

Мультивселенная. Проблемы, стоящие перед теорией

Объяснение необычных сигнатур спутников Юпитера и Сатурна

Пентагон профинансировал эксперименты по сборке спутников на орбите

Под Нью-Йорком убили озерное чудовище

Подземная инопланетная база в глухой сибирской тайге

Польский ясновидящий напророчил стране войну

Разгадали тайну звездолета инопланетян Оумуамуа

Стоунхендж не был гигантским календарем

Прозрачная автомобильная оптика - залог безопасности на дороге

Возможные места для поиска Атлантиды

Геофизическая модель гибели Атлантиды

Законодатели изо всех сил пытаются разграничить ИИ

Зловещие связи между монстрами и древними замками

Измерили силу сцепления фрагментов метеорита

Каково будущее ChatGPT в сфере высшего образования

Клубящиеся песчаные облака заметили на экзопланете

Маленькие звезды могут иметь большие планеты

Математики открыли новую форму

Могут ли путешествия во времени объяснить появление странных существ

Огромный астероид приближается к Земле

Озеро в Танзании превращает животных в камень

Охота на Венеру 2.0

Поиск обитаемых планет у Альфа Центавра

Поиски жизни в космической пыли

Простое объяснение странной орбиты Оумуамуа

Сняли быстродвижущийся подводный НЛО

Существует ли мультивселенная

Таинственные обезьяны Соединенного Королевства

Тилацины вымерли в конце 1990-х годов

Бигфут может быть как физическим, так и нефизическим

Боссы Пентагона годами скучали по НЛО

Быстрое распространение смертоносного грибка представляет собой глобальную угрозу

В районе Бристоля наблюдается высокая концентрация НЛО

В составе астероида Диморфа воды нет

Доказательства существования темной материи вокруг черных дыр

Инопланетяне оставили следы на древних барельефах

Как могут видеть космос инопланетяне

Кислород в атмосферу ранней Земли поступал из горных пород

Конденсат субатомного цветного стекла и массивные черные дыры

Кто такие Лохнесские чудовища

Молекула РНК обнаружена в образцах астероида Рюгу

Обнаружены горячие точки НЛО в Великобритании

Одна галактика выстрелила в другую плазменной струёй

Поселенцы на Марсе будут жить в картофельных домах

Тревожная находка. Пластиковые камни

Управляющий NVIDIA намерен стать роботом

Чем наука отличается от астрологии и гомеопатии

Шансы астероидов столкнуться с Землей в три раза выше

Яркие огни над Пенсильванией

Астрология на пике невероятной популярности

Вымер, но не исчез. Тилацин продолжает очаровывать

Гид по дому с привидениями столкнулась с призраками

Демоническая одержимость и образованный психиатр

Жуткие места с привидениями в Японии

ИИ ChatGPT может быть использован для дезинформации и кибератак

ИИ ChatGPT помог написать сценарий мультсериала Южный Парк

Когда реальность начинает меняться

Кровавый бунт и тюремные призраки

Невероятный солнечный торнадо

НЛО в небе над Улан-Удэ

НЛО могут быть межпространственными нарушителями

НЛО над Исакогоркой

Пять теорий о черных дырах, которые поразят вас

Разум преступников контролируется инопланетянами

Россию спасет женщина

Создание квантовых материалов для электроники будущего

Странное исчезновение Эй Джей Бро

Шесть астероидов, которые вот-вот врежутся в Землю

Экзолуны могут удерживать жидкую воду

Ювелирные изделия для мужчин

Гениальная девочка имеет IQ выше, чем у Стивена Хокинга

Действующие вулканы Венеры

Живописный городок оккупировали огромные крысы

За похищенными наблюдают спецслужбы

Истории жителей Бурятии о мистических явлениях

Истории о загадочных маленьких людях

Кладбище инопланетян нашли в Китае

Морское чудовище потопило немецкую подводную лодку

Некоторые НЛО могут бросать вызов науке

НЛО заметили в небе над Восточным Ланкаширом

Пластиковые камни нашли на необитаемом острове

Попасть в сознание похищенного - дико, но увлекательно

Почему пророки предрекают России светлое будущее

Предсказания Джуны на 2023 год

Спутники Маска портят статистику наблюдений НЛО

Страшные истории от пользователей Reddit

Тайна каменных дисков Дропа

Тайное и зловещее общество, жертвоприношения и оборотни

Треугольные НЛО обладают собственным разумом

Экзолуны могут уничтожать инопланетную жизнь

Два НЛО замечены над Невадой

Добро пожаловать в Розуэлл

За кулисами Филадельфийского эксперимента

Инопланетные артефакты на дне моря

Как попасть в этот странный, паранормальный, сверхъестественный мир

Какие странные объекты видели в космосе советские космонавты

Корабль пришельцев, запечатленный телескопом Джеймса Уэбба

Магия древних каменных кругов Великобритании

Месмеризм, контроль над разумом и загадочные преступления

Настоящие кадры с НЛО, записанные ВМС США

Национальный центр исторических записей о НЛО

Почему инопланетяне могут не так сильно отличаться от нас

Раскрытие феномена НЛО в Декстере и Хиллсдейле

Самые умные люди Британии привлекаются для поиска инопланетян

Странный феномен наблюдений НЛО в Висконсине

Таинственные увечья и аномальные животные

Три сообщения об НЛО в небе над Калифорнией

Управляемая сфера замечена над Словакией

Уфолог пожертвовал свою коллекцию файлов о НЛО

ФБР публикует досье на журналиста Дэнни Касоларо

Бетон из марсианского грунта будет вдвое прочнее обычного

Бывший летчик призывает к расследованию НЛО

Влияние пандемии CovID-19 на сообщения об НЛО

Жизнь может существовать у красных карликов

История о солдатах, погибших от столкновений с НЛО

Исходный код ИИ GPT-4 закрыли

Компания Rolls-Royce будет строить ядерные реакторы на Луне

Корпорация Microsoft оправдала склонность ИИ к вранью

Люди в черном скрыли крушение НЛО в Миссури

Мегалодон все еще плавает в глубинах океана

Миссия на Титан, может выявить химию, ведущую к жизни

НАСА показало карту залежей воды на Луне

НЛО бросают вызов законам физики

Приз за расшифровку свитков Геркуланума

Проверка фактов. НЛО над Висконсином

Флот воздушных шаров поможет найти жизнь на Венере

Химики синтезировали материал с необычными свойствами

Храм друидов в Йоркшире

Шпионские шары заставили людей вспомнить о НЛО

Я верю в НЛО

Замок в двери. Когда нужно заменить

Астролог рассказала о появлении нового лидера человечества

Базовый корабль инопланетян рассылает зонды

Будущее влияет на прошлое

Города-призраки. Легенды или неудавшийся проект спецслужб

Готовы ли дети есть насекомых

Загадочная кошка-лиса признана уникальным видом

Злобный и агрессивный полтергейст Понтефракта

Зоны терминаторов на экзопланетах могут поддерживать жизнь

Китайцы первыми выяснят, одиноки ли мы во Вселенной

Найден новый способ поиска внеземной жизни

Новая версия ChatGPT GPT-4 уже успела обмануть человека

Облака в форме НЛО появились над обсерваторией Кека

Подлинная история Стоунхенджа

Познакомьтесь с ИИ-ведущей новостей Китая

Почему тысячи людей считают себя инопланетянами

Предсказания о России

Проект добычи ценных металлов с помощью микроорганизмов

Три НЛО прячутся в облаках над Сан-Антонио

Файлы ВМС США о НЛО случайно обнародованы

Черная тень убила 29 овец в индийской деревне

Венера проявляет вулканическую активность

Водяной лед присутствует в низких широтах Марса

Годовщина загадочных огней Феникса

Дементора заметили в небе над Сиднеем

Дух напал на охотника за привидениями

Зонд НАСА обновляет науку с края Солнечной системы

ИИ ChatGPT может составлять судебные иски одним щелчком мыши

ИИ Google сможет точно отвечать на медицинские вопросы

ИИ помог создать вакцину от всех штаммов коронавируса

Инцидент с НЛО в Розуэлле. Сокрытие или обман

Лунные астронавты будут носить более изящные скафандры

Люди Звездного семени верят, что они инопланетяне

Люди станут бессмертными уже в 2029 году

Наша Вселенная одна из многих

Откуда на Земле появилась вода

Пентагон ввел в заблуждение Конгресс США

Приспособлена ли Вселенная для жизни

Сколько воды может быть скрыто под поверхностью экзопланет

Спутниковые ионные двигатели на воде испытали в космосе

Таинственный синий НЛО замечен над побережьем Девона

Монтажная пена. Виды, критерии выбора и преимущества

Астероид-убийца не столкнется с Землей в 2046 году

Атмосфера и океан обнаружены на экзонептуне

Подписка на новости
Наверх
Яндекс.Метрика