21 تیر 1404 ساعت 13:51
یک مطالعه جدید نشان میدهد یخ های فضایی ساختاری بلوری دارند. این کشف میتواند درک ما از شکلگیری سیارات و حتی راز پیدایش حیات را تغییر دهد.
برای ستارهشناسان کاوش در اسرار یخ های فضایی و ترکیبات مولکولی آنها میتواند کلید درک زمینشناسی فرازمینی و حتی پتانسیل وجود حیات فرازمینی باشد.
یک مطالعه جدید این باور قدیمی را به چالش میکشد و نشان میدهد که این یخها ساختاری بسیار پیچیدهتر از تصورات ما دارند. این کشف میتواند نگاه ما به شکلگیری سیارات، شیمی ستارههای دنبالهدار و حتی منشا حیات را متحول کند.
در مقالهای که در ژورنال معتبر Physical Review B منتشر شده، محققان انگلیسی گزارش دادند که یخ های فضایی احتمالا حاوی کریستالهای بسیار ریز و بیشماری هستند. این یافته با باور قبلی ستارهشناسان که این یخها را شبیه به مایع میدانستند در تضاد است. این نتایج بر اساس شبیهسازیهای کامپیوتری و بازسازیهای آزمایشگاهی به دست آمده است.
مایکل دیویس، فیزیکدان کالج دانشگاهی لندن (UCL) و نویسنده اصلی این مطالعه میگوید ما اکنون ایده خوبی از ظاهر رایجترین شکل یخ در جهان در سطح اتمی داریم.
این موضوع بسیار مهم است زیرا یخ در بسیاری از فرآیندهای کیهانی از نحوه شکلگیری سیارات گرفته تا تکامل کهکشانها، نقش دارد.
ساختار شگفتانگیز یخ های فضایی چگونه است؟
بدیهی است که فضا هیچ شباهتی به مکانهایی که ما در زمین با یخ سروکار داریم ندارد. در شرایط نزدیک به خلا فضا، دما میتواند به شدت سرد باشد. به همین دلیل ستارهشناسان تصور میکردند که یخ های فضایی انرژی کافی برای تشکیل ساختارهای منظم و کریستالی شبیه به آنچه روی زمین میبینیم ندارند. اما مطالعه جدید این فرضیه را به چالش میکشد.
این تیم چندین مدل را برای شبیهسازی شرایط دمایی که یخ احتمالا در آن شکل گرفته ایجاد کردند. سپس نتایج را با دادههای اشعه ایکس موجود از نمونههای واقعی یخ مقایسه کردند.
در کمال تعجب بهترین تطابق مربوط به مدلی بود که در آن یخ دارای سطحی از سازماندهی نانوکریستالی بود. این کریستالهای کوچک که کمی پهنتر از یک رشته DNA هستند در ساختار یخ جاسازی شده بودند.
برای بررسی دقیقتر محققان نمونههای واقعی یخ بیشکل را مهندسی معکوس کردند. آنها دریافتند که هر کریستال یک حافظه واضح از نحوه شکلگیری خود دارد. به گفته محققان، این پدیده تنها در صورتی ممکن است که یک ساختار اولیه در کریستالهای یخ وجود داشته باشد.
این کشف چه تاثیری بر آینده اکتشافات دارد؟
این بینش جدید میتواند الهامبخش تحقیقات آینده برای نظریهپردازان و مهندسان باشد. درک بهتر از نحوه تشکیل یخ در فضا میتواند به اصلاح مدلهای آب و هوایی برای قمرهای یخی یا ستارههای دنبالهدار کمک کند.
آنجلوس میکلیدس یکی از نویسندگان این مطالعه از دانشگاه کمبریج افزود که این یخها ممکن است کلید توضیح بسیاری از ناهنجاریهای آب را در خود داشته باشند.
در کاربردهای عملیتر، ویژگیهای منحصر به فرد این یخها میتواند آنها را به یک ماده با کارایی بالا در فضا تبدیل کند. این یخها میتوانند فضاپیماها را از تشعشعات محافظت کنند یا سوخت را به شکل هیدروژن و اکسیژن فراهم نمایند. بنابراین شناخت اشکال و خواص مختلف آن برای آینده اکتشافات فضایی ضروری است.
source