Разрабатывая новые компьютерные чипы, профессор Калифорнийского технологического университета сделал внезапное астрономическое открытие: молекулы водяного пара кометы в реальном времени «создают» молекулярный кислород.
Почему на кометах появляется кислород?
Caltech

Инженеры-химики из Калифорнийского технологического университета в США, разрабатывающие новые микропроцессоры для компьютеров, внезапно выяснили одну из тайн космоса — почему кометы вытесняют кислород, газ, которым мы дышим.

В 2015 году астрономы, исследовавшие комету 67P/Чурюмова — Герасименко, обнаружили, что эти небесные тела производят молекулярный кислород, или O2: во время миссии был обнаружен большой уровень этого газа в атмосфере кометы. Исследователи предположили, что молекулярный кислород на комете 67P/Чурюмова — Герасименко мог оттаять с ее поверхности после того, как был заморожен внутри небесного тела почти 4,6 миллиардов лет назад. Однако даже после такого предположения у астрономов все еще оставались вопросы — ведь кислород должен был вступать в реакцию с другими химическими веществами, в течение всего времени существования кометы.

Профессор химической технологии Константинос Гиапис обратил внимание на данные наблюдений 2015-го года, потому что химические реакции, происходившие на комете, были схожи с теми опытами, которые он проводил у себя в лаборатории последние 20 лет. Гиапис изучал химические реакции высокоскоростных заряженных атомов или ионов, которые сталкиваются с поверхностями полупроводников. С помощью этих исследований он планировал создать высокоскоростные компьютерные чипы или цифровые носители информации.

В новой работе Гиапис и его коллеги демонстрируют, как комета могла произвести кислород: молекулы водяного пара «вытекают» из кометы, как только небесное тело нагревается Солнцем. Молекулы воды ионизируются ультрафиолетовыми лучами Солнца, а затем солнечный ветер сдувает заряженные частицы воды обратно к комете. Когда молекулы воды попадают на поверхность небесного тела (который содержит кислород в таких материалах, как песок и ржавчина) молекулы «собирают» оттуда кислород и в результате образуют O2. Эксперимент показал, что молекулярный кислород, обнаруженный на комете 67P/Чурюмова — Герасименко, мог быть «создан» небесным телом в реальном времени.

«Когда мы начинали свои эксперименты, то никак не ожидали, что в конечном счете сможем применить их в астрофизике», — говорит Гиапис.

Исследователь предполагает, что другие небесные тела, например планеты за пределами Солнечной системы, могут производить кислород при помощи схожего механизма. Таким образом в будущем открытие может повлиять на поиски жизни на экзопланетах.