Ловкость рук и немного лазеров — ученые раскрывают загадку цвета комет

Кометы, огромные куски из льда и камня, представляют собой прекрасное зрелище. Особенно, когда по мере движения начинают меня цвет с синего на зеленый. Правда, таким метаморфозам подвергается только "голова" кометы. Теперь мы знаем почему.

Ловкость рук и немного лазеров — ученые раскрывают загадку цвета комет

Время от времени пояс Койпера и Облако Оорта бросают к центру солнечной системы огромные снежки, состоящие из льда, пыли и камней: остатки образования Солнечной системы возрастом 4,6 миллиарда лет. Эти снежки (давайте уже придерживаться терминологии и называть их кометами) претерпевают красочные метаморфозы, пересекая небо, при этом головы многих комет приобретают сияющий зеленый цвет, который становится ярче по мере приближения к Солнцу. Но, как ни странно, этот зеленый оттенок исчезает, прежде чем достигнет одного или двух хвостов, тянущихся за кометой.

Астрономы, ученые и химики ломали голову над этой загадкой почти столетие. В 1930-х годах физик Герхард Герцберг предположил, что это явление произошло из-за того, что солнечный свет разрушает двухатомный углерод (также известный как дикарбон или C2), химическое вещество, созданное в результате взаимодействия солнечного света и органического вещества на голове кометы, но поскольку дикарбон нестабилен , эту теорию было трудно проверить.

Новое исследование UNSW в Сиднее, опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), наконец-то нашло способ проверить эту химическую реакцию в лаборатории, тем самым доказав старую теорию.

Ключевой игрок в центре загадки, дикарбон, обладает высокой реакционной способностью и ответственен за то, что многие кометы приобретают зеленый цвет. Он состоит из двух слипшихся атомов углерода и может быть обнаружен только в чрезвычайно энергичных или низкокислородных средах, таких как звезды, кометы и межзвездная среда.

Дикарбон не существует на кометах, пока они не приблизятся к Солнцу. Когда Солнце начинает нагревать комету, органическое вещество, содержащиеся в ледяном ядре, испаряется. Затем солнечный свет разбивает эти более крупные органические молекулы, создавая дикарбон.

Команда UNSW теперь показала, что по мере приближения кометы к Солнцу экстремальное ультрафиолетовое излучение расщепляет молекулы дикарбона, которые она недавно создала, в процессе, называемом "фотодиссоциация". Этот процесс разрушает дикарбон до того, как он сможет уйти далеко от ядра, в результате чего зеленая кома станет ярче и сузится, а зеленый оттенок никогда не попадет в хвост. Это химическое взаимодействие впервые изучается здесь, на Земле.

Ловкость рук и немного лазеров — ученые раскрывают загадку цвета комет

Чтобы решить эту загадку, команде нужно было воссоздать тот же галактический химический процесс в контролируемой среде на Земле. Они осуществили это с помощью вакуумной камеры, множества лазеров и одной мощной космической реакции.

Новые молекулы дикарбона отправлялись путешествовать через газовый луч в вакуумной камере, длина которой составляла около двух метров. Затем команда направила еще два УФ-лазера на дикарбон: один для заполнения его излучением, другой для обнаружения его атомов. Радиация разорвала дикарбон на части, отправив его атомы углерода на датчик скорости. Анализируя скорость этих быстро движущихся атомов, команда смогла измерить прочность углеродной связи примерно до одного из 20000— это все равно, что измерить 200 метров с точностью до сантиметра.

В Солнечной системе около 3700 известных комет, хотя предполагается, что их может быть на миллиарды больше. В среднем ядро ​​кометы имеет колоссальные 10 километров в ширину, но ее кома часто в 1000 раз больше. Яркие кометы могут устроить грандиозное зрелище для тех, кому посчастливится их увидеть. Но в прошлом кометы могли сделать больше, чем это для Земли — на самом деле, одна из теорий происхождения жизни состоит в том, что когда-то кометы доставляли строительные блоки жизни прямо к нашему порогу.

Читайте также

Астрономы назвали регионы России, в которых можно будет наблюдать солнечное затмение 2026 года

Астрономы назвали регионы России, в которых можно будет наблюдать солнечное затмение 2026 года

Спустя 20 лет данные марсохода Spirit помогли найти новые доказательства древних океанов на Марсе

Спустя 20 лет данные марсохода Spirit помогли найти новые доказательства древних океанов на Марсе

Вторая ступень Falcon 9 спустя полтора года после запуска врезалась в Луну

Вторая ступень Falcon 9 спустя полтора года после запуска врезалась в Луну

Поиски внеземной жизни могли охватить миллионы звезд вместо сотен тысяч — исследование

Поиски внеземной жизни могли охватить миллионы звезд вместо сотен тысяч — исследование

NASA планирует продлить соглашение с «Роскосмосом» о перекрёстных полётах на МКС

NASA планирует продлить соглашение с «Роскосмосом» о перекрёстных полётах на МКС

Китай вывел на орбиту 23 аппарата для спутникового интернета и испытал обновленную ракету Чанчжэн-8А

Китай вывел на орбиту 23 аппарата для спутникового интернета и испытал обновленную ракету Чанчжэн-8А

Астрономы выяснили, что черные дыры выбрасывают обратно почти половину поглощенного вещества

Астрономы выяснили, что черные дыры выбрасывают обратно почти половину поглощенного вещества

Ученые выяснили возможное происхождение трех спутников Нептуна — всему виной Тритон

Ученые выяснили возможное происхождение трех спутников Нептуна — всему виной Тритон

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Возможно ли клонировать неандертальца? Мифы, технологические возможности и биоэтика

Возможно ли клонировать неандертальца? Мифы, технологические возможности и биоэтика

Во Вселенной больше звезд, чем песчинок на Земле. И это не преувеличение

Во Вселенной больше звезд, чем песчинок на Земле. И это не преувеличение

Что NASA готовит после МКС: самые амбициозные космические миссии ближайших лет

Что NASA готовит после МКС: самые амбициозные космические миссии ближайших лет

Какой ИИ выбрать в 2026 году: честное сравнение ChatGPT, Claude, Gemini, Grok, DeepSeek и Copilot

Какой ИИ выбрать в 2026 году: честное сравнение ChatGPT, Claude, Gemini, Grok, DeepSeek и Copilot

Компьютерное зрение улучшило контроль качества бетона

Компьютерное зрение улучшило контроль качества бетона

Почему рис и картофель для спортсменов полезны, а фрукты – нет?

Почему рис и картофель для спортсменов полезны, а фрукты – нет?

Российский катализатор позволит производить водород прямо на заправках

Российский катализатор позволит производить водород прямо на заправках