ศึกษาเรื่องระบบสุริยะยุคแรกโดยใช้ควอนตัมบีม

ทีมนักวิจัยที่นำโดยมหาวิทยาลัยโตเกียวเผยแพร่ผลการศึกษาตัวอย่าง

จากดาวเคราะห์น้อยริวกู ซึ่งส่งโดยสำนักงานสำรวจอวกาศญี่ปุ่น องค์ประกอบของดาวเคราะห์น้อยทำให้คุณสมบัติทางเคมีของระบบสุริยะยุคแรกเริ่มกระจ่างขึ้น

สำหรับงานของพวกเขา นักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนาวิธีการใหม่ซึ่งเกี่ยวข้องกับการจับลำแสงควอนตัมหรือลำแสงของมิวออนเชิงลบซึ่งผลิตโดยเครื่องเร่งอนุภาคพลังงานสูงที่ใหญ่ที่สุดในโลก J-PARC ในญี่ปุ่น วิธีนี้ทำให้สามารถกำหนดองค์ประกอบทางเคมีของวัสดุได้โดยไม่ทำลายตัวอย่าง

การเปรียบเทียบองค์ประกอบของตัวอย่างดาวเคราะห์น้อย Ryugu (สีแดง) และอุกกาบาต Orgei (สีน้ำเงิน) ภาพ: ทีมวิเคราะห์ Muon

Muons เป็นหนึ่งในอนุภาคมูลฐานในจักรวาลพวกเขาสามารถเจาะวัสดุได้ลึกกว่ารังสีเอกซ์ ทำให้เหมาะสำหรับการวิเคราะห์วัสดุ เมื่อมิวออนที่เป็นลบถูกจับโดยตัวอย่างที่ได้รับรังสี จะเกิดอะตอมมิวออนขึ้น รังสีเอกซ์มิวออนที่ปล่อยออกมาจากอะตอมดังกล่าวมีพลังงานสูง จึงสามารถตรวจจับได้ด้วยความไวสูง

ในขณะเดียวกัน เพื่อป้องกันการปนเปื้อนของตัวอย่างชั้นบรรยากาศของโลกนักวิจัยได้พัฒนาชุดทดลองพิเศษ ผนังด้านในของห้องนั้นปูด้วยทองแดงบริสุทธิ์เพื่อลดเสียงรบกวนรอบข้างเมื่อวิเคราะห์ดาวเคราะห์น้อย และตัวเขาเองถูกวางในก๊าซฮีเลียม

เปรียบเทียบองค์ประกอบสัดส่วนของสารต่างๆในตัวอย่างจากดาวเคราะห์น้อย Ryugu และอุกกาบาต เส้นสีน้ำเงินคือข้อมูลเฉลี่ยของตัวอย่างอุกกาบาตคาร์บอน เส้นสีแดงคืออุกกาบาต Orgei ภาพ: ทีมวิเคราะห์ Muon

จากการศึกษาพบว่ากลุ่มตัวอย่างเป็นส่วนใหญ่สอดคล้องกับองค์ประกอบของอุกกาบาตคาร์บอน (chondrites) ซึ่งถูกค้นพบก่อนหน้านี้และถือเป็นตัวอย่างของสสารที่เป็นของแข็งของระบบสุริยะ พบสารหลายอย่างที่จำเป็นต่อชีวิต รวมทั้งคาร์บอน ไนโตรเจน และออกซิเจน แต่สัดส่วนของส่วนหลังที่สัมพันธ์กับซิลิกอนนั้นต่ำกว่าชิ้นส่วนที่พบในโลกอย่างมีนัยสำคัญ

นักวิจัยแนะนำว่า chondrites ซึ่งตกลงสู่พื้นโลก ได้รับ "มลพิษ" ของออกซิเจนในชั้นบรรยากาศของโลก ซึ่งหมายความว่าแบบจำลองการกระจายของสารเคมีในระบบสุริยะยุคแรกเมื่อ Ryugu ก่อตัวขึ้นจะต้องได้รับการแก้ไขโดยคำนึงถึงข้อมูลใหม่

อ่านเพิ่มเติม:

เป็นที่ทราบกันดีว่าชาชนิดใดทำลายโปรตีนในสมอง

พบโครงสร้างอายุ 7,000 ปีที่เก่าแก่กว่าปิรามิดอียิปต์และสโตนเฮนจ์

ดูภาพแรกของดาวอังคารที่เวบบ์ถ่าย: พวกมันพราวจริงๆ

บนหน้าปก: สิ่งอำนวยความสะดวกการทดสอบ ภาพ: ทีมวิเคราะห์ Muon