Железо-один из самых распространенных элементов во Вселенной, наряду с более легкими элементами, такими как водород, кислород и углерод. Там, в межзвездном пространстве, должно быть много железа в его газообразной форме. Так почему же, когда астрофизики смотрят в космос, они видят его так мало?
Прежде всего, есть причина, по которой железа так много, и это связано с железным пиком.
В нашей Вселенной элементы, отличные от водорода и гелия, создаются путем нуклеосинтеза в звездах. (Водород, гелий, а также некоторые другие элементы были созданы в процессе нуклеосинтеза Большого Взрыва). Но элементы не создаются в равных количествах.
Причина железного пика связана с энергией, необходимой для ядерного синтеза и деления ядер.
Для элементов, более легких, чем железо, слияние высвобождает энергию, а деление потребляет ее. Для элементов тяжелее железа верно обратное: его слияние, которое потребляет энергию, и деление, которое ее высвобождает. Это происходит из-за того, что в атомной физике называется энергией связи.
Мы используем деление для выработки энергии на атомных электростанциях с Ураном, который намного тяжелее железа. Звезды создают энергию с помощью синтеза, используя водород, который намного легче железа.
Можно потратить невероятное количество времени, спускаясь в кроличью нору ядерной физики, и если вы это сделаете, вы столкнетесь с огромным количеством деталей. Но в основном, по вышеприведенным причинам, железо относительно распространено в нашей Вселенной.
Почему же мы этого не видим?
Мы знаем, что железо в твердой форме существует в ядрах и корках планет, подобных нашей. И мы также знаем, что оно распространено в газообразной форме в таких звездах, как Солнце. Но дело в том, что оно должен быть распространено в межзвездных средах в своей газовой форме, но мы просто не можем его видеть.
Поскольку мы знаем, что оно должно быть там, подразумевается, что оно втянуто в какой-то другой процесс или твердую форму или молекулярное состояние. И хотя ученые искали его десятилетиями, и даже несмотря на то, что оно должно быть четвертым по обилию элементом в структуре солнечного изобилия, они его не нашли до сих пор.
Теперь команда космо-химиков из Университета штата Аризона говорит, что они решили задачу пропавшего железа.
Они говорят, что железо скрывалось на самом видном месте, в сочетании с молекулами углерода в вещах, называемых псевдокарбинами. И псевдокарбины сложно увидеть, потому что спектры идентичны другим молекулам углерода.
“Мы предлагаем новый класс молекул, которые, вероятно, будут широко распространены в межзвездной среде”, - сказал ведущий автор Пиларасетти Таракешвар, научный сотрудник доцент факультета молекулярных наук АГУ, в пресс-релизе.
Они рассмотрели недавние свидетельства скопления атомов железа в звездной пыли и метеоритах. В межзвездном пространстве, где чрезвычайно холодно, эти атомы железа действуют как бы "ядрами конденсации" для углерода.
Различные длины углеродных цепей прилипали бы к ним, и этот процесс производил бы другие молекулы.
Мы не могли видеть железо в этих молекулах, потому что они маскируются под углеродные молекулы без железа.
В пресс-релизе Пиларасетти Таракешвар сказал:" Мы рассчитали, как будут выглядеть спектры этих молекул, и обнаружили, что они имеют спектроскопические сигнатуры, почти идентичные молекулам углеродной цепи без какого-либо железа, из-за этого предыдущие астрофизические наблюдения могли не заметить эти молекулы углерода и железа”.
Благодарю Вас за внимание! Надеюсь, что данная статья была для Вас полезной и Вы узнали много нового и полезного. Если Вам понравилось, то поставьте лайк под этой статьёй.
