Simulasi butiran habuk antara bintang. Kredit gambar: OSU. Klik untuk membesarkan.
Penulis fiksyen sains Harlan Ellison pernah mengatakan bahawa unsur yang paling umum di alam semesta adalah hidrogen dan kebodohan.
Walaupun keputusan masih belum diketahui mengenai jumlah kebodohan, para saintis telah lama mengetahui bahawa hidrogen memang merupakan unsur paling banyak di alam semesta. Ketika mereka mengintip teleskop mereka, mereka melihat hidrogen di awan debu dan gas yang besar di antara bintang? - terutamanya di kawasan yang lebih padat yang runtuh untuk membentuk bintang dan planet baru.
Tetapi satu misteri masih ada: mengapa banyak hidrogen itu dalam bentuk molekul? - dengan dua atom hidrogen terikat bersama? - bukannya bentuk atom tunggal? Dari mana asalnya hidrogen molekul itu? Penyelidik Universiti Negeri Ohio baru-baru ini memutuskan untuk mencuba mengetahuinya.
Mereka mendapati bahawa satu butiran yang kelihatan kecil - sama ada permukaan butiran debu antara bintang halus atau bergelombang - dapat menjelaskan mengapa terdapat banyak hidrogen molekul di alam semesta. Mereka melaporkan keputusan mereka di 60th International Symposium on Molecular Spectroscopy, yang diadakan di Ohio State University.
Hidrogen adalah unsur atom termudah yang diketahui; ia hanya terdiri daripada satu proton dan satu elektron. Para saintis selalu menganggap kewujudan hidrogen molekul ketika membentuk teori-teori tentang dari mana asal semua molekul yang lebih besar dan lebih rumit di alam semesta ini. Tetapi tidak ada yang dapat menjelaskan berapa banyak atom hidrogen yang mampu membentuk molekul - sehingga sekarang.
Ketika membuat hidrogen molekul, permukaan inang mikroskopik yang ideal adalah kurang seperti rata rata Ohio dan lebih seperti langit di Manhattan.
Agar dua atom hidrogen mempunyai tenaga yang cukup untuk mengikat di ruang sejuk, pertama mereka harus bertemu di permukaan, jelas Eric Herbst, Profesor Fizik Universiti terkenal di Ohio State.
Walaupun saintis mengesyaki bahawa habuk ruang menyediakan permukaan yang diperlukan untuk reaksi kimia tersebut, simulasi proses makmal tidak pernah berjaya. Sekurang-kurangnya, mereka tidak berfungsi dengan baik untuk menjelaskan banyak hidrogen molekul yang dilihat oleh saintis di angkasa.
Herbst, profesor fizik, kimia, dan astronomi, bergabung dengan Herma Cuppen, seorang penyelidik pasca doktoral, dan Qiang Chang, seorang pelajar kedoktoran, keduanya dalam bidang fizik, untuk mensimulasikan permukaan debu yang berbeza pada komputer. Mereka kemudian memodelkan pergerakan dua atom hidrogen yang jatuh di permukaan yang berbeza sehingga mereka saling menjumpai untuk membentuk molekul.
Memandangkan jumlah debu yang difikirkan para saintis terapung di angkasa, para penyelidik Ohio State dapat mensimulasikan penciptaan jumlah hidrogen yang tepat, tetapi hanya pada permukaan bergelombang.
Ketika membuat hidrogen molekul, permukaan inang mikroskopik yang ideal adalah kurang seperti rata rata Ohio dan lebih seperti langit Manhattan ,? Herbst berkata.
Masalah dengan simulasi masa lalu, nampaknya, mereka selalu menganggap permukaan rata.
Cuppen faham mengapa. "Apabila anda ingin menguji sesuatu, bermula dengan permukaan rata lebih cepat dan lebih mudah," dia berkata
Dia harus tahu. Dia pakar dalam bidang sains permukaan, namun masih memerlukan masa berbulan-bulan untuk menyusun model debu bergelombang, dan dia masih berusaha untuk memperbaikinya. Akhirnya, saintis lain akan dapat menggunakan model tersebut untuk mensimulasikan tindak balas kimia lain di angkasa.
Sementara itu, para saintis Ohio State bekerjasama dengan rakan-rakan di institusi lain yang menghasilkan dan menggunakan permukaan bergelombang sebenar yang meniru tekstur debu ruang. Walaupun zarah-zarah debu ruang sebenar sekecil butiran pasir, permukaan yang lebih besar dan berukuran kecil ini akan membolehkan para saintis menguji sama ada tekstur yang berbeza membantu hidrogen molekul terbentuk di makmal.
Sumber Asal: Siaran Berita OSU
