Gheața din spațiu ar putea curge ca mierea și bule ca șampania

Vizualizați videoclipul

Gheața din spațiu poate izbucni bulele. Zapping simulat de gheață spațială cu imitație de lumină a stelelor face ca bula de gheață să bule ca șampania. Dacă acest lucru se întâmplă în spațiu, acest comportament asemănător lichidului ar putea ajuta la formarea moleculelor organice la marginile sistemelor planetare infantile. Experimentul oferă o privire asupra posibilelor origini ale vieții.

Shogo Tachibana de la Universitatea Hokkaido din Sapporo, Japonia, și colegii săi au combinat apă, metanol și amoniac, toate găsite în comete și nori interstelari unde se formează stelele, la o temperatură cuprinsă între ‒263° Celsius și ‒258° C. Apoi, echipa a expus acest nou lucru. a format gheață la radiații ultraviolete pentru a imita lumina unei stele tinere.

Pe măsură ce gheața s-a încălzit la ‒213°C, a crăpat ca un solid fragil. Dar la doar cinci grade mai cald, bulele au început să apară în gheață și au continuat să bule și să popească până când gheața a ajuns la ‒123 ° C. În acel moment, gheața a revenit la o stare solidă și a format cristale.

„Am fost atât de surprinși când am văzut prima dată barbotare de gheață la temperaturi foarte scăzute”, spune Tachibana. Echipa își raportează descoperirea pe 29 septembrie Progresele științei.

Experimentele ulterioare au arătat mai puține bule formate în gheață cu mai puțin metanol și amoniac. Gheața care nu a fost iradiată nu a arătat deloc bule.

Analizează vârfurile urmărite de hidrogen gazos în timpul iradierii. Asta sugerează că bulele sunt făcute din hidrogen, pe care lumina ultravioletă a desprins moleculele de metan și amoniac, spune Tachibana. „Este ca și cum ai clocoti în șampanie”, spune el – cu o excepție. Bulele de șampanie sunt dioxid de carbon dizolvat, în timp ce bulele de gheață sunt hidrogen dizolvat.

Povestea continuă după videoclip

TROBĂ ŞI NECABILĂ Acest videoclip într-o cameră super-răcită (aproximativ ‒145° Celsius) arată bule care se formează și se sparg în gheața iradiată. Aparatul experimental este cunoscut sub numele de PICACHU sau Fotochimie în Norul Interstelar pentru Astro-Chronicle din Universitatea Hokkaido. S. Tachibana et al/Sci. Adv. 2017

Gheața iradiată a căpătat o altă trăsătură asemănătoare lichidului: între aproximativ ‒185°C și ‒161°C, curgea ca mierea refrigerată, în ciuda faptului că era mult sub temperatura de topire, adaugă Tachibana.

Acea lichiditate ar putea ajuta la lansarea chimiei care construiește viața. În 2016, Cornelia Meinert de la Universitatea Nice Sophia Antipolis din Franța și colegii săi au arătat că gheața iradiată formează o cornucopia de molecule esențiale vieții, inclusiv riboza, coloana vertebrală a ARN-ului, care ar fi putut fi un precursor al ADN-ului (SN: 30.4.16, str. 18). Dar nu era clar cum moleculele mai mici ar fi putut să se găsească și să construiască riboză în gheață rigidă.

La acea vreme, criticii au spus că moleculele complexe ar fi putut fi contaminate, spune Meinert, care nu a fost implicat în noua lucrare. „Acum, acest lucru ne ajută să susținem că la această temperatură foarte scăzută, moleculele precursoare mici pot reacționa între ele”, spune ea. „Acest lucru susține ideea că toate aceste molecule organice se pot forma în gheață și ar putea fi prezente și în comete.”