Gyémántmezők az űrben

924

Bár a gyémánt ritkaságnak számít a Földön, meglepően gyakori lehet az űrben, mint erről az Astrophysical Journalban közlésre elfogadott cikk beszámol. A kutatók először az 1980-as években vetették fel a kozmikus gyémántpor létezésének lehetőségét, amikor a Földre érkező meteoritok vizsgálata során rengeteg nanométeres gyémántkristályra bukkantak. Az egyes szilánkok valóban igen aprók, mintegy 25 ezerszer kisebbek, mint a sivatagi homok szemcséi. A tüzetesebb vizsgálatok szerint a meteoritokban érkező összes szénmennyiség mintegy 3 százalékát adják a nanogyémántok. Amennyiben tehát a meteoritok valóban a kozmikus térségekben levő, ősi por kémiai összetételének lenyomatát jelentik, a számítások szerint a kozmikus porfelhőkből egyetlen gramm anyag mintegy 10000 billió  (milliószor millió) nanogyémántot tartalmazhat.

Fantáziakép egy forró csillag közelében levő, nanogyémántokban gazdag poranyagról (Forrás: NASA/JPL-Caltech)

A kérdés az, hogy ha a nanogyémántok valóban ilyen gyakoriak, miért nem észlelik őket gyakrabban? A válasz az, hogy különféle fizikai tulajdonságaik egyszerűen még nem ismertek eléggé. Ezért Charles Bauschlicher (Ames Research Center) és csoportja számítógépes szimulációt dolgozott ki, amelyben az apró gyémántszemcsék viselkedését vizsgálták meg. Az eredmények alapján úgy tűnik, hogy a gyémántpor kimutatására a legcélszerűbb infravörös tartományban kibocsátott sugárzásuk vizsgálata. Amikor ugyanis egy közeli csillagról érkező foton egy molekulába csapódik, az atomok közötti kötések megfeszülnek, elcsavarodnak és meghajlanak, majd ezt követően a molekula egy jól meghatározott színű sugárzást bocsát ki – a vizsgálatok szerint az infravörös tartományban. A pontos eredmények szerint a gyémántszilánkok legintenzívebben a 3,4-3,5 mikrométeres, illetve a 6-10 mikrométeres tartományban sugároznak. A NASA Spitzer űrtávcsöve pedig éppen ebben az infravörös tartományban működik. Ahogyan pedig az átlátszó prizma színeire bontja a látható fényt, a Spitzeren működő spektrométer is egy széles színképet állít elő a beérkező infravörös fényből, amelyen az egyes molekulákhoz tartozó sugárzási vonalak azonosíthatók.

A kutatók szerint azért nem észleltek eddig nagy tömegben kozmikus gyémántokat, mert nem a megfelelő égterületeket vizsgálták, és nem is a megfelelő eszközökkel. Mivel a gyémántot alkotó szénatomok igen szorosan kötődnek egymáshoz, ezért roppant nagy energiájú fotonra van szükség a kötések megzavarásához. Ennek megfelelően az ilyen apró gyémántszilánkokat legcélszerűbben az igen forró csillagok közelében kell keresni.

Amennyiben a gyémántpor kimutatása sikerül, további rejtélyt jelent kialakulásuk módja. A Földön a gyémánt mélyen a kéreg alatt, hatalmas nyomáson és magas hőmérsékleten jön létre. Ezzel szemben a kozmikus gyémántport tartalmazó porfelhőkben uralkodó nyomás több milliárdszor kisebb, mint a Föld kérge alatt, a -240 Celsius fokos hőmérséklet pedig alig van az abszolút nulla fok felett.

A kozmikus gyémántok behatóbb vizsgálatára a Spitzer és a későbbi, infravörös tartományban működő űrtávcsövek kitűnően alkalmasak. A gyémántpor fejlődésének kutatása segíthet megérteni, hogyan fejlődnek a kozmoszban a földi élet alapját is jelentő, szénben gazdag molekulák.

Forrás: ScienceDaily 2008. február 28. 

Hozzászólás

hozzászólás