تأثیر عجیب نور فرابنفش بر یخ در فضا

مجله علمی ایلیاد - بر اساس تحقیقات جدید، مواد یخی در فضا در دماهای پایین و در زیر نور فرابنفش می‌توانند همانند مایعات رفتار کنند و این امر می‌تواند چگونگی شکل‌گیری سیارات در لحظات اولیه‌ی منظومه‌ی شمسی را توضیح دهد. چنین تصور می‌شود که غول‌های یخی و گازی که به دور خورشید می‌چرخیدند، یخ‌های مملو از آب را تشکیل داده‌اند و رفتارِ مشاهده شده در این مطالعه‌ی جدید سناریویی در مورد چگونگی این رویداد ارائه می‌دهد.

برای تقلید شرایط بین ستاره‌ای، تاچیبانا و همکارانش مخلوطی از آب، متانول و آمونیاک را در فضایی شبیه‌سازی‌شده افشاندند و آن‌را تا بین ۲۳۶- و ۲۵۸- درجه‌ی سانتی‌گراد منجمد کردند و آن‌را در زیر نور فرابنفش بردند. پس از اینکه یخ شکل گرفت، دانشمندان به آهستگی دما را بالا بردند و آن‌را در زیر میکروسکوپ تماشا کردند. در دمای بین ۲۱۰- و ۱۲۰- سانتی‌گراد، یخ همانند آب جوش فوران کرد و چسبناکی آن مشابه با عسل بود. بر اساس مولکول‌های هیدروژنِ مشاهده شده در گاز، محققان تصور می‌کنند که این واکنش ناشی از شکستِ متانول و آمونیاک توسط تابش فرابنفش بود. با آرایش مجدد مولکول‌های هیدروژن، چسبناکی یخ کاهش پیدا می‌کند.

تمام این موارد به این معنا است که این یخِ عسل‌مانندِ حباب‌دار می‌توانسته در زمان تشکیل منظومه‌ی شمسی، گرد و غبار در فضا را به تصرف خود درآورده باشد و به سرعت سیارات را از دیسک‌های سیاره‌ای که به دور خورشید جدید می‌چرخیدند، تشکیل داده باشد. آزمایش‌های پیگیرانه‌ی بعدی با استفاده از آب تصفیه شده نیز نشان داد با تاباندن نور فرابنفش در دماهای خیلی کم، رفتاری شبیه مایع رخ می‌دهد؛ در نتیجه به این ایده بر می‌گردیم که این حالتِ مایع‌مانند می‌تواند در یخِ آب امری شایع باشد.

هرچند، حباب‌های کمتری در یخ با محتوای بیشتر آب وجود داشت و وقتی نور فرابنفش قطع شد، فوران حباب‌ها به‌طور کلی متوقف گردید. همچنین، محققان می‌گویند که این واکنش‌های یکسان می‌توانند مسئول شکل‌گیری محیط مناسب برای مولکول‌های آلی که عناصر سازنده‌ی اولیه برای آغاز حیات بودند، باشند. این حیطه از تحقیقات هنوز روزهای اولیه‌ی خود را سپری می‌کند، اما باید آزمایشاتی را بر روی واکنش‌های شیمیایی مهم برای شکل‌گیری سیارات و حیات در فضا انجام داد. تاچیبانا گفت: «تشکیل مولکول‌های آلی از جمله مولکول‌های پروبیوتیک در محیط‌های بسیار سرد به‌طور موثری صورت می‌گیرد.» این تحقیق در مجله‌ی  Science Advances منتشر شده است.

نوشته: دیوید نیلد
ترجمه: سحر الله‌وردی - مجله علمی ایلیاد