Sidneydə doktorantura tələbəsi laboratoriya şüşəsinin içərisində kainatın kiçik bir hissəsini yenidən yaratmaqla kosmik toz istehsal edib. Bu təcrübə, həyatla əlaqəli bəzi kimyəvi maddələrin Yer kürəsinin hələ yaranmasından əvvəl necə inkişaf etmiş ola biləcəyi ilə bağlı yeni ipucları təqdim edir.

Fizika Məktəbində materiallar və plazma fizikası üzrə doktorluq namizədi olan Linda Losurdo, ulduzların və fövqəlnadə qalıqlarının yaxınlığında tapılan enerjili şəraiti simulyasiya etmək üçün azot, karbon qazı və asetileni birləşdirdi.

Daha sonra o, qazları güclü elektrik yükünə məruz qoydu. Bu proses ulduzlararası fəzada üzən və kometlərin, asteroidlərin və meteoritlərin içərisində saxlanılan karbonla zəngin toz materialı yaratdı.

Tapıntılar Amerika Astronomiya Cəmiyyətinin Astrofizika Jurnalında dərc edilib .

Həyatın Əsas Elementləri ilə Kosmik Toz

Laboratoriya tozu karbon, hidrogen, oksigen və azotun mürəkkəb birləşmələrini ehtiva edir. Bunlar birlikdə CHON molekulları kimi tanınır və həyat üçün vacib hesab edilən bir çox üzvi maddələrdə tapılır.

Xanım Losurdo dedi: “Artıq bir asteroid və ya kometin Yer kürəsinə gəlməsini və onların tarixini anlamağı gözləmək məcburiyyətində deyilik. Laboratoriyada analoq mühitlər qura və infraqırmızı barmaq izlərindən istifadə edərək onların strukturunu tərs mühəndislik edə bilərsiniz.”

“Bu, bizə nəhəng, köhnə ulduzların şişirdiyi plazmada və ya ulduzların doğulduğu kosmik körpələr evlərində ‘karbonlu kosmik tozun’ necə əmələ gələ biləcəyi və həyat üçün vacib ola biləcək bu maraqlı molekulları necə paylaya biləcəyi barədə geniş məlumat verə bilər.”

“Sanki laboratoriyamızda bir şüşədə Kainatın kiçik bir hissəsini yenidən yaratmışıq.”

Kosmosda kosmik toz ekstremal şəraitdə inkişaf edir. Molekullar dəfələrlə ionlar və elektronlarla toqquşur və getdikcə daha mürəkkəb materiallar yarada biləcək kimyəvi reaksiyalara səbəb olur.

Astronomlar kosmik tozun müxtəlif növlərini onların yaydığı infraqırmızı işığı öyrənərək müəyyən edirlər. Bu siqnallar molekulyar barmaq izləri kimi hərəkət edir və tədqiqatçılara materialın kimyəvi quruluşunu müəyyən etməyə imkan verir.

Losurdonun laboratoriya nümunələri kosmosda görülən eyni fərqli infraqırmızı imzaları ortaya çıxardı. Bu uyğunluq, təcrübənin real kosmik mühitlərdə baş verdiyinə inanılan prosesləri yaxından təkrarladığını göstərir.

Həyatın Tikinti Daşlarının Mənşəyini İzləmək

Yer kürəsində həyatın necə başladığı elmin ən böyük cavabsız suallarından biri olaraq qalır. Tədqiqatçılar gənc planetdə əmələ gələn, kometlərə və meteoritlərə düşən ilk üzvi molekulların Günəş sistemi hələ formalaşarkən təslim olub-olmadığını, yoxsa bu ehtimalların kombinasiyasından yaranıb-yaranmadığını araşdırmağa davam edirlər.

Təxminən 4,56 milyard ildən 3,5 milyard ilə qədər asteroid və kometlərdən gələn meteoritlər, mikrometeoritlər və planetlərarası toz hissəcikləri dəfələrlə Yerə dəyib. Alimlər hesab edirlər ki, bu cisimlər səthə çoxlu miqdarda üzvi material daşıyır.

Lakin, həmin materialın əvvəlcə harada əmələ gəldiyi və hansı proseslərin onu yaratdığı hələ də qeyri-müəyyəndir.

Xanım Losurdo dedi: “Kometa və asteroid materialında kovalent şəkildə birləşən karbon və hidrogenin ulduzların xarici örtüklərində, supernova kimi yüksək enerjili hadisələrdə və ulduzlararası mühitdə əmələ gəldiyi güman edilir”.

“Anlamağa çalışdığımız şey, kosmik toz və meteoritlərdə gördüyümüz mürəkkəb üzvi strukturlara bütün CHON elementlərini daxil edən spesifik kimyəvi yollar və şərtlərdir.”

Şüşə boruların içərisində məkanın yenidən qurulması

Losurdo təcrübəni rəhbəri professor Devid Makkenzi ilə birlikdə apardı. Tədqiqatçılar əvvəlcə şüşə borulardan havanı çıxarmaq üçün vakuum nasosundan istifadə etdilər və bu da məkanın demək olar ki, boşluğuna yaxın olan şərait yaratdı.

Daha sonra boruları azot, karbon qazı və asetilenlə doldurdular. Təxminən bir saat ərzində qaz qarışığı təxminən 10.000 volt elektrik potensialına məruz qaldı. Bu, parıltı boşalması adlanan plazma forması yaratdı.

Güclü enerji orijinal molekulları bir-birindən ayırdı. Daha sonra onların komponentləri daha böyük və daha mürəkkəb kimyəvi strukturlara birləşdi.

Zamanla yeni əmələ gələn material boruların içərisinə yerləşdirilmiş silikon parçaları üzərində çökdü və nazik bir toz təbəqəsi buraxdı. Bəzi nümunələrdə toplanan hissəciklər kosmik materialın parıldayan parçalarına bənzəyirdi.

Tədqiqatın həmmüəllifi olan Makkenzi bildirib ki, Yer kürəsində bu tozun əmələ gəlməsi alimlərə kosmosda birbaşa asanlıqla araşdırıla bilməyən şəraitə çıxış imkanı verir.

Professor Makkenzi bildirib ki, “Laboratoriyada kosmik toz yaratmaqla, ion təsirlərinin intensivliyini və kosmosda toz əmələ gəldikdə yaranan temperaturu araşdıra bilərik. Həyatla əlaqəli kimyanın baş verdiyi düşünülən kosmik toz buludlarının içərisindəki mühitləri anlamaq istəyirsinizsə, bu vacibdir.”

“Bu, həmçinin bir meteoritin və ya asteroid parçasının ömrü boyu nələrdən keçdiyini şərh etməyimizə kömək edir. Onun kimyəvi imzası səyahətinin qeydini saxlayır və bu kimi təcrübələr həmin qeydi necə oxumağı öyrənməyimizə kömək edir.”

Astronomlar üçün Barmaq İzi Kitabxanası Yaradılır

Tədqiqat həyatla əlaqəli molekulların ilk dəfə necə əmələ gəldiyini aydınlaşdırmaqdan daha çox şey edə bilər. Komanda həmçinin müxtəlif laboratoriyalarda hazırlanmış kosmik toz növləri tərəfindən istehsal olunan infraqırmızı barmaq izlərinin ətraflı məlumat bazası yaratmağı planlaşdırır.

Astronomlar bu imzaları ulduz əmələ gəlmə bölgələrinin müşahidələri və ölü ulduzların qalıqları ilə müqayisə edə bilərlər. Uyğun bir siqnal müəyyən toz formalarının harada əmələ gəldiyini aşkar edə və tədqiqatçılara orada baş verən fiziki və kimyəvi prosesləri yenidən qurmağa kömək edə bilər.

Verilənlər bazası həmçinin alimlərin meteoritlərin və asteroid parçalarının içərisində qeydə alınmış tarixi şərh etmək qabiliyyətini də artıra bilər. Onların kimyası kosmosda səyahətləri zamanı yaşadıqları temperatur, radiasiya və hissəciklərin təsirlərinə dair dəlilləri qoruya bilər.

Kosmik kimyanı laboratoriyada təkrar istehsal etməklə, tədqiqatçılara ulduz mühitinin dərinliklərində baş verən prosesləri araşdırmaq üçün yeni bir yol təqdim edir. Bu, həmçinin Yer kürəsində həyatın yaranmasına səbəb olan bəzi qədim kimyəvi addımları da işıqlandıra bilər.

Losurdo ötən ilin sonlarında Meteorit Cəmiyyətinin beynəlxalq illik toplantısında bu tədqiqat üçün ən yaxşı təqdimata görə mükafata layiq görülüb.

Müəlliflər heç bir rəqabətli maraq bildirməyiblər. Onlar Sidney Universitetinin Avstraliya Mikroskopiya Mərkəzinin dəstəyini qəbul ediblər və iş Avstraliya Tədqiqat Şurasından maliyyələşdirilib.