|  | 1 августа 2017 | Новости науки и техники

Мощный лазер позволил ученым получить главный компонент межзвездного ионизированного газа

Ионы


Трехатомный водород (Trihydrogen, H3+) играл и играет самую важную роль в астрохимии, в процессах, благодаря которым формируются новые звезды и благодаря которым Вселенная приобрела тот вид, в котором мы ее видим на сегодняшний день. Специализированные астрономические инструменты позволяют ученым видеть следы трехатомного водорода повсюду в космосе, но процессы, благодаря которым в больших количествах возникают эти молекулы, оставались загадкой для ученых вплоть до самого последнего времени.

Используя мощные лазеры, ученые из Мичиганского университета раскрыли тайну образования трехатомного водорода, воспроизведя в лабораторных условиях механизм возникновения этих молекул, наполняющих пространство от центра нашей галактики до ионосферы Земли.

Для воспроизведения процесса формирования трехатомного водорода ученые использовали сильный полевой лазер (strong-field laser), свет от которого послужил своего рода катализатором реакции превращения. А для отслеживания происходящих процессов использовались импульсы света фемтосекундного лазера, которые позволили отслеживать быстротекущие процессы формирования химических связей молекул H3+.

"Мы выяснили, что основным "действующим лицом" в реакциях превращения выступает молекула обычного водорода H2. Однако эта реакция следует по абсолютно новому "пути", о котором нам практически не было ничего известно до последнего времени" - рассказывает профессор Маркос Дантус (Marcos Dantus), - "Дальнейшие изучения данного вопроса позволят нам найти объяснения наблюдаемым нами изредка маловероятным и необъяснимым химическим реакциям".

Трехатомный водород


Одной из причин малоизученности реакций ионных превращений является то, что все процессы происходят за столь короткие промежутки времени, которые даже тяжело измерить. Вся реакция, включая моменты расщепления и формирования трех химических связей, занимает от 100 до 240 фемтосекунд. Это меньше, чем требуется летящей пуле на преодоление расстояния, равного диаметру одного атома.

Процесс, в ходе которого молекула H2 получает дополнительный протон, чтобы превратиться в трехатомный водород H3+, поразителен своей необычностью. Нейтральная молекула водорода H2, получившаяся в результате ионизации молекулы органического соединения, остается в непосредственной близости от образовавшегося иона до тех пор, пока она не "встречается" с одним из протонов оставшегося иона кислотного основания. После такой "встречи" протон извлекается из иона и молекула водорода H2 сама превращается в ион H3+.

"Мы смогли продублировать в нашей лаборатории процессы, происходящие в глубинах космоса" - рассказывает профессор Дантус, - "Это, в свою очередь, делает нас на один шаг ближе к пониманию химических реакций, в ходе которых образовались первые "стандартные блоки" жизни во Вселенной".




Ключевые слова:
Ион, Трехатомный, Водород, Молекула, Вселенная, Газ, Процесс, Химические, Реакции, Свет, Лазер, Импульс, Время

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Ученые изучили механизм защиты молекул от разрушающего воздействия радиации
  • Ученым впервые удалось измерить изменения энергии атомов во время химическо ...
  • Ученым удалось впервые снять движение единственной молекулы в режиме реальн ...
  • Ученые обнаружили химические реакции в облаках холодного межзвездного газа, ...
  • Ученые сделали первые в истории снимки превращений сложных молекул во время ...




  • 1 августа 2017 16:47
    #1 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3801
    Жаль, видео такого превращения нет, интересно глянуть было-бы


    --------------------
        
    2 августа 2017 02:32
    #2 Написал: gen_sec

    Публикаций: 0
    Комментариев: 56
    фемтосекунда это предел в науке или есть еще меньше?и сколько фемтосекунд в секунде?))
        
    2 августа 2017 07:30
    #3 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3801
    Цитата: gen_sec
    есть еще меньше?

    В теории планковский предел для времени равен 1.35Е-43 сек.

    Цитата: gen_sec
    сколько фемтосекунд в секунде?

    1 фс = 10E-15 с, следовательно в одной секунде 10E15 фемтосекунд


    --------------------
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.