Η ύλη του πρώιμου ηλιακού συστήματος μελετήθηκε χρησιμοποιώντας μια κβαντική δέσμη

Μια ομάδα ερευνητών με επικεφαλής το Πανεπιστήμιο του Τόκιο δημοσίευσε τα αποτελέσματα μιας μελέτης του δείγματος

από τον αστεροειδή Ryugu, που παραδόθηκε από την Ιαπωνική Υπηρεσία Αεροδιαστημικής Εξερεύνησης. Η σύνθεση του αστεροειδούς αποσαφηνίζει τις χημικές ιδιότητες του πρώιμου Ηλιακού Συστήματος.

Για τη δουλειά τους, οι επιστήμονες έχουν αναπτύξει μια νέα μέθοδο,που περιελάμβανε τη σύλληψη μιας κβαντικής δέσμης ή δέσμης αρνητικών μιονίων που παράγονται από έναν από τους μεγαλύτερους επιταχυντές σωματιδίων υψηλής ενέργειας στον κόσμο, τον J-PARC, στην Ιαπωνία. Αυτή η προσέγγιση καθιστά δυνατό τον προσδιορισμό της χημικής σύστασης του υλικού χωρίς να καταστραφεί το δείγμα.

Σύγκριση της σύνθεσης δείγματος του αστεροειδούς Ryugu (κόκκινο) και του μετεωρίτη Orgei (μπλε). Εικόνα: Ομάδα ανάλυσης Muon

Τα μιόνια είναι ένα από τα στοιχειώδη σωματίδια στο Σύμπαν.Μπορούν να διεισδύσουν σε υλικά βαθύτερα από τις ακτίνες Χ, καθιστώντας τα ιδανικά για ανάλυση υλικών. Όταν ένα αρνητικό μιόνιο συλλαμβάνεται από ένα ακτινοβολημένο δείγμα, σχηματίζεται ένα μυονικό άτομο. Οι ακτίνες Χ μιονίων που εκπέμπονται από τέτοια άτομα είναι υψηλής ενέργειας, επομένως μπορούν να ανιχνευθούν με υψηλή ευαισθησία. 

Ταυτόχρονα, προκειμένου να αποφευχθεί η μόλυνση των δειγμάτωνΣτην ατμόσφαιρα της Γης, οι ερευνητές έχουν αναπτύξει μια ειδική πειραματική διάταξη. Τα εσωτερικά τοιχώματα του θαλάμου ήταν επενδεδυμένα με καθαρό χαλκό για να ελαχιστοποιηθεί ο θόρυβος του περιβάλλοντος κατά την ανάλυση του αστεροειδούς. Και ο ίδιος τοποθετήθηκε σε αέριο ήλιο.

Σύγκριση της σύνθεσης της αναλογίας διαφόρων ουσιών σεδείγμα από τον αστεροειδή Ryugu και μετεωρίτες. Η μπλε γραμμή είναι τα μέσα δεδομένα για ένα δείγμα ανθρακούχων μετεωριτών, η κόκκινη γραμμή είναι ο μετεωρίτης Orgei. Εικόνα: Ομάδα ανάλυσης Muon

Η μελέτη έδειξε ότι το δείγμα είναι σε μεγάλο βαθμόαντιστοιχούσε σε σύνθεση με ανθρακούχους μετεωρίτες (χονδρίτες), που ανακαλύφθηκαν νωρίτερα και θεωρούνται δείγμα της στερεής ύλης του ηλιακού συστήματος. Πολλές ουσίες απαραίτητες για τη ζωή βρέθηκαν σε αυτό, συμπεριλαμβανομένου του άνθρακα, του αζώτου και του οξυγόνου. Αλλά το ποσοστό του τελευταίου σε σχέση με το πυρίτιο ήταν σημαντικά χαμηλότερο από αυτό των θραυσμάτων που βρέθηκαν στη Γη.

Οι ερευνητές προτείνουν ότι οι χονδρίτες, οι οποίοιέπεσε στη Γη, έλαβε «ρύπανση» οξυγόνου στην ατμόσφαιρα της Γης, πράγμα που σημαίνει ότι το μοντέλο κατανομής των χημικών ουσιών στο πρώιμο ηλιακό σύστημα, όταν σχηματίστηκε ο Ryugu, πρέπει να αναθεωρηθεί λαμβάνοντας υπόψη νέα δεδομένα.

Διαβάστε περισσότερα:

Έγινε γνωστό ποιο τσάι καταστρέφει την πρωτεΐνη στον εγκέφαλο

Βρέθηκε δομή 7.000 ετών που είναι παλαιότερη από τις αιγυπτιακές πυραμίδες και το Στόουνχεντζ

Δείτε τις πρώτες φωτογραφίες του Άρη που τράβηξε ο Γουέμπ: είναι κυριολεκτικά εκθαμβωτικές

Στο εξώφυλλο: δοκιμαστική εγκατάσταση. Εικόνα: Ομάδα ανάλυσης Muon