天体物理学家证明水冰被困在星尘

时间：2022-05-07 18:25:05 来源：

星际尘土和天然气的云，这里在Swan星座中的区域“Cygnus-X”。

耶拿大学（德国）的天体物理学家证明了太空中的尘埃颗粒与冰混合。

星系中的星星之间的事情 - 不仅包括气体，也包括瓦斯，也是大量的灰尘。在某个时间点，星星和行星起源于这种环境，因为灰尘颗粒可以聚集在一起并合并成天体。重要的化学方法也发生在这些颗粒上，其中复杂的有机物 - 可能甚至是益生元分子出现。但是，对于这些过程是可能的，必须有水。在特别冷的宇宙环境中，水以冰的形式发生。然而，到目前为止，这些空间区域的冰和灰尘之间的连接尚不清楚。来自Friedrich Schiller University Jena和Max Planck天文学研究所的研究小组现已证明粉尘颗粒和冰是混合的。他们在目前的研究杂志天文学问题上报告了他们的调查结果。

更好的空间物理化学过程建模

“到目前为止，我们不知道冰是否与尘埃分离或与近尘粉尘部分混合，”耶拿大学的Alexey Potapov博士解释道。“我们将实验室制造的硅酸盐，水冰及其混合物进行了比较了具有抗原膜的天文谱和原始磁盘的天文学光谱。我们确定，如果在这些环境中混合硅酸盐灰尘和水冰，光谱是一致的。“

天体物理学家可以从此数据中获得有价值的信息。“我们需要了解不同天文环境中的不同的物理条件，以改善空间中物理化学过程的建模，”Potapov说。这一结果将使研究人员能够更好地估计材料的数量，并对星际和周围介质的不同地区的温度进行更准确的陈述。

被困在尘埃中的水

通过实验和比较，耶拿大学的科学家们也观察到水的温度升高，冰留下它所绑定的固体并进入大约180个keelvin（-93摄氏度）的固体体。

“一些水分子如此强烈地绑定到它们保留在表面或内部粉尘颗粒上的硅酸盐，”Potapov说。“我们怀疑这种”被困水“也存在于空间中的灰尘颗粒上或尘埃颗粒中。至少那是通过从实验室实验获得的光谱比较和所谓的弥漫性星形介质的比较建议。我们发现清楚的指示捕获的水分子存在于那里。“

这种固态水的存在表明复杂的分子也可以存在于弥漫性间隙培养基中的粉尘颗粒上。如果在这种颗粒上存在水，则例如对复杂的有机分子不是很长的方式。这是因为灰尘颗粒通常由碳组成，其中包括与水中的水和在环境中发现的紫外线辐射的影响，促进甲醇的形成。在星际培养基的这些区域中已经观察到有机化合物，但直到现在，它尚未知道它们起源的地方。

固态水的存在也可以回答有关另一个元素的问题：尽管我们知道星际介质中的氧气量，但我们以前没有关于它位于其所在的附近的位置的信息。新的研究结果表明，硅酸盐中的固态水是一种隐藏的氧气储层。

固态水有助于形成行星吗？

此外，“被困水”可以帮助了解灰尘如何积累，因为它可以促进较小的颗粒的粘附以形成更大的颗粒。这种效果甚至可以在行星形成中工作。“如果我们成功证明”被困的水“存在 - 或者可以存在 - 在地球的构建块中，可能甚至可能是新的水域来到地球上的新答案，”Alexey Potapov说。但尚于，这些只是耶拿研究人员希望将来追求。

参考：“寒冷地区的尘埃/冰混合和弥漫性间隙媒体”的亚历山大，Jeroen Bouwman，CorneliaJäger和Thomas Henning，192020年9月21日，Nature Astronomy.doi：
10.1038 / s41550-020-01214-x

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