یکشنبه, ۲۱ اردیبهشت ۱۴۰۴
  • EN
  • تبلیغات
  • تماس با ما
  • درباره ما
فوت و فن
  • دانش و فن
    • موبایل و تبلت
    • هوش مصنوعی
    • اپراتورها و وب
    • برنامه و نرم افزار
    • دنیای بازی
    • گوناگون
      • تلویزیون
      • سخت افزار
  • اقتصاد
    • اقتصاد بین الملل
    • بازارها
    • بانکداری و تجارت الکترونیک
    • خودرو
    • وبگردی
    • رپورتاژ
  • ورزش
    • فوتبال
    • موتوری
  • سبک زندگی
    • سلامت
    • تغذیه
    • طبیعت
    • حیوانات
    • آشپزی
    • خلاقیت
  • گردشگری
    • گردشگری
  • فرهنگ و هنر
    • فیلم و سریال
    • کتاب و مجله
    • آثار باستانی
    • صنایع دستی
  • چند رسانه‌ای
    • عکس
    • ویدیو
    • خودمونی
    • همیاری
خودمونی

جستجوی منشأ مولکولی که جهان را ساخت

شهاب الدین حدیدی 3 اسفند 1403
A+A-
Reset
منشأ مولکولی
1

وسعت کیهان مملو از اسرار بی‌شماری است، از تولد کهکشان‌ها گرفته تا شیمی پیچیده فضای میان‌ستاره‌ای. در میان مولکول‌های متعددی که کیهان را شکل می‌دهند، یکی به دلیل نقش اساسی‌اش در تشکیل ستارگان و تکامل شیمیایی برجسته‌تر است: تری‌هیدروژن یا +H₃.

این مولکول که اغلب با عنوان «مولکولی که جهان را ساخت» شناخته می‌شود، نقشی حیاتی در شیمی میان‌ستاره‌ای دارد و واکنش‌هایی را تقویت می‌کند که به تشکیل ستارگان و سیارات منجر می‌شوند.

+H₃ در سراسر کیهان یافت می‌شود؛ از سحابی‌های درخشان گرفته تا سیارات غول‌پیکری مانند مشتری و زحل. دانشمندان مدت‌هاست که مکانیزم اصلی تشکیل آن را درک کرده‌اند: هنگامی که مولکول هیدروژن (H₂) با شکل یونیزه‌شده خود (+H₂) برخورد می‌کند، +H₃ ایجاد می‌شود.

با این حال، پژوهشگران همچنان علاقه‌مندند مسیرهای جایگزینی را که به تشکیل +H₃ منجر می‌شوند بررسی کنند و میزان فراوانی آن را در سراسر کیهان تخمین بزنند.

بیشتر بخوانیم
  • کشف گاز «ارواح»؛ راز ماده گمشده‌ی جهان حل شد
  • آیا کل جهان در حال چرخش است؟ نظریه‌ای جدید درباره انبساط کیهان
  • اولین تصویر با وضوح بالا از “شبکه کیهانی” بزرگراه‌های پنهان جهان را نشان می‌دهد
  • بزرگ‌ترین ساختار کشف‌شده در جهان: ۱.۴ میلیارد سال نوری طول دارد
  • اقدام تحولی برای تغذیه جهان در یک اقلیم گرم‌تر
  • آیا ما در این جهان تنها هستیم؟

پژوهشی جدید از دانشگاه ایالتی میشیگان

مطالعه‌ای جدید از دانشگاه ایالتی میشیگان (MSU) ابعاد تازه‌ای از این معما را روشن کرده است. این تحقیق که توسط «پیوتر پیچوخ» و «مارکوس دانتوس» هدایت شده، نشان می‌دهد که چگونه +H₃ می‌تواند در ترکیباتی به نام «هالوژن‌های متیلی» و «شبه‌هالوژن‌ها» شکل بگیرد.

این یافته‌ها بر پایه کشفیات پیشین بنا شده و مسیرهای جدیدی را در حوزه اخترشیمی باز می‌کند.

مسیرهای تازه برای تشکیل +H₃

تا پیش از این، دانشمندان تصور می‌کردند که +H₃ عمدتاً از طریق واکنش‌های یونیزاسیون شناخته‌شده در فضا تشکیل می‌شود. اما تیم تحقیقاتی MSU این فرضیه را به چالش کشیده و منابع جایگزین را بررسی کرده است.

پژوهش‌های اولیه آنها نشان داد که +H₃ می‌تواند از طریق مکانیزمی به نام «مکانیزم سرگردان» در مولکول‌های آلی دو بار یونیزه‌شده پدید آید.

دو بار یونیزه شدن زمانی رخ می‌دهد که یک مولکول در اثر قرار گرفتن در معرض انرژی شدید (مانند پرتوهای کیهانی یا لیزرهای پرقدرت) دو الکترون از دست بدهد. به طور سنتی، انتظار می‌رفت که یک مولکول دو بار یونیزه‌شده به دلیل دافعه شدید بین دو بار مثبت، به‌شدت متلاشی شود.

اما محققان پدیده‌ای غیرمنتظره را مشاهده کردند. مولکول بلافاصله از هم نپاشید، بلکه یک مولکول هیدروژن خنثی (H2H_2) در درون ساختار آن شکل گرفت، آزادانه در محیط مولکولی سرگردان شد و در نهایت با جذب یک پروتون اضافی، +H₃ را تشکیل داد.

این مطالعه دیدگاه تازه‌ای را درباره نحوه تشکیل +H₃ در محیط‌هایی فراتر از مسیرهای یونیزاسیون استاندارد هیدروژن ارائه می‌دهد. در ادامه، تیم تحقیقاتی بر روی ترکیبات هالوژنی تمرکز کرد تا دریابد آیا چنین فرآیندهایی در این مواد نیز رخ می‌دهند یا نه.

هالوژن‌های متیلی و شبه‌هالوژن‌ها

هالوژن‌های متیلی و شبه‌هالوژن‌ها ترکیباتی هستند که شامل کربن، هیدروژن و عناصر هالوژنی مانند فلوئور، کلر یا برم می‌شوند.

این مولکول‌ها در فضا وجود دارند و در واکنش‌های شیمیایی مختلفی نقش ایفا می‌کنند. پژوهشگران MSU گمان داشتند که +H₃ ممکن است در این ترکیبات از طریق یونیزاسیون دوگانه و مکانیزم سرگردان تشکیل شود.

با استفاده از طیف‌سنجی لیزری فوق‌سریع و مدل‌سازی محاسباتی پیشرفته، تیم تحقیقاتی توانست فرآیند تشکیل +H₃ را با جزئیاتی بی‌سابقه مشاهده کند. آزمایش‌های آنها تأیید کرد که +H₃ می‌تواند از چندین نوع هالوژن متیلی و شبه‌هالوژن‌ها به وجود آید، که این شواهدی جدید برای مسیرهای جایگزین تشکیل آن ارائه می‌دهد.

اهمیت +H₃ در اخترشیمی

پیوتر پیچوخ توضیح می‌دهد:

«+H₃ یک مولکول کوچک است که شاید برای ما روی زمین به اندازه آب یا پروتئین‌ها مهم نباشد، اما در زمینه فراوانی آن در جهان، نحوه تولید آن، و سرعت واکنش‌های شیمیایی آن، اهمیت زیادی دارد.»

اهمیت +H₃ فراتر از فرآیند تشکیل آن است. این مولکول به عنوان یک واکنش‌دهنده کلیدی در بسیاری از واکنش‌های شیمیایی میان‌ستاره‌ای عمل می‌کند و نقش محوری در تشکیل مولکول‌های آلی پیچیده‌تر دارد. این مولکول‌ها، به نوبه خود، در ایجاد بلوک‌های سازنده حیات نقش دارند.

رفتار مولکول‌های دو بار یونیزه‌شده

با عنوان «مولکولی که جهان را ساخت»، +H₃ انتظارات بالایی را برمی‌انگیزد. دانشمندان مدت‌هاست که نقش اساسی آن را شناخته‌اند، اما کشف مکانیزم سرگردان، نگرش آن‌ها را نسبت به رفتار مولکول‌ها در شرایط شدید تغییر داده است.

مارکوس دانتوس تأکید می‌کند:

«+H₃ برای اخترشیمی بسیار مهم است، از تولد ستارگان گرفته تا تشکیل بسیاری از مولکول‌های آلی.»

پیش از این، تصور می‌شد که مولکول‌های دو بار یونیزه‌شده همیشه با سرعت بالا متلاشی می‌شوند. اما این مطالعه نشان داد که مولکول‌های هیدروژن خنثی می‌توانند درون این ساختارهای یونیزه‌شده باقی بمانند و با گذشت زمان، مسیرهای جدیدی را برای تشکیل +H₃ ایجاد کنند.

جستجوی منابع جدید +H₃

پژوهشگران تنها به شناسایی ترکیباتی که +H₃ تولید می‌کنند بسنده نکردند، بلکه به همان اندازه شناسایی ترکیباتی که قادر به تولید آن نیستند نیز اهمیت داشت.

با مقایسه موارد موفق و ناموفق، آن‌ها مجموعه‌ای از عوامل پیش‌بینی‌کننده را توسعه دادند که می‌تواند به شناسایی مولکول‌های دیگری که قادر به تشکیل +H₃ هستند، کمک کند.

تکنیک‌های پیشرفته در شیمی

این اکتشافات با استفاده از ترکیبی از طیف‌سنجی لیزری فوق‌سریع و شیمی محاسباتی امکان‌پذیر شد.

توانایی اندازه‌گیری واکنش‌هایی که در مقیاس فمتوثانیه (یک کوادریلیونیم ثانیه) رخ می‌دهند، به محققان اجازه داد تا حرکات مولکولی را که در حالت عادی غیرقابل مشاهده‌اند، ثبت کنند.

درک شیمی کیهانی

این یافته‌ها پیامدهای گسترده‌ای برای اخترشیمی دارند. با تعیین عوامل حاکم بر تشکیل +H₃، این مطالعه چارچوبی برای تحقیقات آینده فراهم می‌کند.

پیوتر پیچوخ نتیجه‌گیری می‌کند:

«حتی اگر تنها چند درصد بیشتر از +H₃ در جهان به دلیل این ترکیبات آلی کوچک تشکیل شود، مدل‌هایی که دانشمندان برای مطالعه فرآیندهایی مانند تشکیل ستارگان استفاده می‌کنند، ممکن است نیاز به بازنگری داشته باشند.»

این پژوهش در مجله Nature Communications منتشر شده است.

جهانمنشأ مولکولی
0 نظر FacebookTwitterPinterestLinkedinTumblrVKEmail
شهاب الدین حدیدی

شهاب الدین حدیدی هستم، سردبیر فوت و فن. زندگی آنلاین یکی از تفریحات من در زمانیست که از ترافیک و شلوغی و هیاهو در فرار هستم.

مطلب قبلی
انیمیشن چینی Ne Zha 2 پرفروش‌ترین انیمیشن تاریخ سینما شد
مطلب بعدی
برخی از قطعات خودرو آلودگی هوای بدتری نسبت به دود اگزوز ایجاد می‌کنند

شما هم نظر دهید Cancel Reply

برای دفعه بعد که نظر می‌دهم نام و ایمیل من را در این مرورگر ذخیره کنید.

* با استفاده از این فرم، با ذخیره و مدیریت داده‌های خود توسط این وب سایت موافقت می‌کنم.

مطالب مرتبط

  • کشف گاز «ارواح»؛ راز ماده گمشده‌ی جهان حل...

    15 اردیبهشت 1404
  • آیا کل جهان در حال چرخش است؟ نظریه‌ای...

    12 اردیبهشت 1404
  • اولین تصویر با وضوح بالا از “شبکه کیهانی”...

    24 اسفند 1403
  • بزرگ‌ترین ساختار کشف‌شده در جهان: ۱.۴ میلیارد سال...

    11 اسفند 1403
  • اقدام تحولی برای تغذیه جهان در یک اقلیم...

    14 آذر 1403
  • آیا ما در این جهان تنها هستیم؟

    1 آذر 1403
  • ژئودزیک: کوتاه‌ترین مسیر در جهان خمیده

    17 آبان 1403
  • نجوانیوز جدیدترین مطالب ایران و جهان

    2 شهریور 1401
  • با ۱۶ پل طولانی جهان آشنا شوید

    19 آبان 1397
  • امن‌ترین کشورهای دنیا در سال ۲۰۱۸ کدام‌ها هستند؟

    13 مهر 1397
  • گران‌ترین گل‌های دنیا را بشناسید!

    13 خرداد 1397
  • برندگان مسابقه عکاسی از جهان طبیعی BigPicture

    10 تیر 1396
  • چرا تا به حال اثری از آدم فضایی‌ها...

    30 خرداد 1396

درباره فوت و فن

درباره فوت و فن

با ما تجربه‌ای جذاب از دنیای اطراف را داشته باشید.

در «فوت و فن»، ما به دنبال راه‌های ساده و کاربردی برای بهبود زندگی هستیم. واژهٔ «فن» در فارسی به معنای «شگرد» و «ترفند» است. ما تلاش می‌کنیم این ترفندها را در زندگی روزمره خود به کار ببریم و مطالبی شگفت‌انگیز و مفید را با شما به اشتراک بگذاریم. هدف ما این است که با به اشتراک گذاشتن تجربیات و آموخته‌های خود، به شما کمک کنیم تا روش‌های جدید و ایده‌های تازه‌ای را در زندگی خود بکار ببرید. با ما همراه باشید تا زندگی را با کمک «فوت و فن»، به یک تجربهٔ خلاقانه و لذت‌بخش تبدیل کنیم.

لینک‌های مفید

تماس با ما

 

تبلیغات در فوت و فن

 

درباره ما

Facebook Twitter Instagram Linkedin Tumblr Youtube Email

حامیان

2010-2025@ - All Right Reserved. Designed and Developed by FOOTOFAN

فوت و فن
  • دانش و فن
    • موبایل و تبلت
    • هوش مصنوعی
    • اپراتورها و وب
    • برنامه و نرم افزار
    • دنیای بازی
    • گوناگون
      • سخت افزار
      • تلویزیون
  • اقتصاد
    • اقتصاد بین الملل
    • بازارها
    • بانکداری و تجارت الکترونیک
    • خودرو
    • وبگردی
    • رپورتاژ
  • ورزش
    • فوتبال
    • موتوری
    • تنیس
  • سبک زندگی
    • سلامت
    • تغذیه
    • طبیعت
    • حیوانات
    • خلاقیت
    • آشپزی
  • گردشگری
    • گردشگری
  • فرهنگ و هنر
    • فیلم و سریال
    • کتاب و مجله
    • آثار باستانی
    • صنایع دستی
  • چند رسانه‌ای
    • عکس
    • ویدیو
    • خودمونی
    • همیاری
  • English