Die Forscher simulierten die Prozesse rund um einen sterbenden Stern. Das Experiment zeigte das unten
Damals, Mitte der 80er Jahre des letzten JahrhundertsForscher haben komplexe Kohlenstoffmoleküle im interstellaren Raum entdeckt. Die bekanntesten von ihnen, Buckyballs, sind polyedrische Cluster, die aus 60 Kohlenstoffatomen bestehen.
Wie Wissenschaftler erklären, die Bildung der ReichenKohlenstoffmoleküle in Gegenwart von Wasserstoff, der sterbende Sterne umgibt, ist aufgrund thermodynamischer Gesetze praktisch unmöglich. Daher hat die Entdeckung von Buckyballs die Forscher verblüfft.
Schematische Darstellung des Versuchs. Das Karbid verliert Siliziumatome (grün) und hinterlässt einzelne Kohlenstoffatome (schwarze Kugeln). Quelle: Jacob Bernal/Universität von Arizona
Im Jahr 2019 zeigten Astrophysiker das unterEinwirkung von hohen Temperaturen, Schockwellen und hochenergetischen Partikeln, wird Siliziumkarbidstaub in reinen Kohlenstoff umgewandelt. Als Ergebnis dieses Prozesses können sich Buckyballs bilden. In der neuen Arbeit, die zur Veröffentlichung im Journal of Physical Chemistry A angenommen wurde, schlagen die Wissenschaftler vor, dass sterbende Sterne auch komplexere Kohlenstoffverbindungen produzieren müssen.
Um diese Hypothese zu bestätigen, erhitzten WissenschaftlerProben von Siliziumkarbid auf Temperaturen gebracht, die für sterbende oder tote Sterne typisch sind, und sie fotografiert. Bei einer Temperatur von etwa 1050 °C begannen sich auf der Oberfläche der Körner kleine halbkugelförmige Strukturen mit einer Größe von etwa einem Nanometer zu bilden. Innerhalb weniger Minuten durch kontinuierliches Erhitzen begannen die kugelförmigen Knospen zu stäbchenförmigen Strukturen zu wachsen.
Die resultierenden Nanoröhren hatten eine Länge und Breite von drei bis vier nm. Und die größte der Proben bestand aus mehr als vier Schichten graphitischen Kohlenstoffs. Sie sind viel größer als Buckyballs.
Unsere Experimente zeigen, dass solche Materialienkönnte sich im interstellaren Raum gebildet haben. Wenn sie die Reise in unseren lokalen Teil der Galaxie überlebten, wo sich unser Sonnensystem vor etwa 4,5 Milliarden Jahren gebildet hat, könnten sie im verbleibenden Material konserviert werden.
Thomas Zegi, Professor am Lunar and Planetary Laboratory an der University of Arizona und Co-Autor der Abhandlung
Forscher hoffen, eine Bestätigung dafür zu findenHypothesen in Materialien vom Asteroiden Bennu. Dieses erdnahe kohlenstoffhaltige Objekt wurde im Oktober 2020 von der NASA-Mission OSIRIS-REx erkundet. Die Proben werden voraussichtlich im Jahr 2023 zur Erde geliefert.
Titelbild: Der Spirograph-Nebel, der nach dem Tod eines Sterns entstanden ist. Quelle: NASA/ESA und The Hubble Heritage Team (STScI/AURA)
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